ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные факторы, влияющие на процесс нанесения лакокрасочных материалов из "Электроосаждение как метод получения лакокрасочных покрытий " Ниже рассматривается влияние каждого из этих параметров на электроосаждение и свойства образующихся покрытий. [c.76] Концентрация лакокрасочного материала. Было установлено [50], что существует пороговая концентрация лакокрасочного материала, ниже которой покрытие не образуется даже при длительном процессе электроосаждения. При этом, очевидно, из-за низкой концентрации анионов пленкообразователя трудно достичь произведения растворимости кислотной или солевой формы пленкообразователя. [c.76] При концентрации лакокрасочного материала в ванне выше пороговой увеличивается скорость электроосаждения, а следовательно, толщина образующегося покрытия. Однако существует предел, выше которого дальнейшее увеличение содержания сухого остатка в ванне приводит к различным результатам. Так, скорость осаждения грунтовок ФЛ-093 резко возрастает и на покрытии появляется дефект переосаждения [87, 88, 199, 200]. В случае пленкообразователей с низким уровнем структурно-механических свойств электроосажденных осадков (масло ВМЛ), напротив, происходит уменьшение скорости образования на аноде осадка за счет стекания его с электрода под действием собственного веса [87, 199]. [c.76] Указанное отрицательное влияние повышения концентрации лакокрасочного материала на электроосаждение объясняется усилением межмолекулярного взаимодействия пленкообразователя при повышении концентрации и уменьшением числа карбоксилатных ионов, находящихся на поверхности его структурных единиц в растворе. Поэтому оставшиеся несвязанными ионы водорода диффундируют в глубь раствора, вследствие чего расширяется зона осаждения, и это приводит к описанным выше дефектам. [c.76] Изменение защитных свойств покрытий с ростом концентрации рабочего раствора происходит симбатно изменению рассеивающей способности материала в ванне. [c.77] Водородный показатель (pH) рабочего раствора. [c.78] Нижняя граница pH обусловлена началом флокуля-ции и коагуляции в кислой среде водорастворимых пленкообразователей, т. е. при pH 6,5 вообще невозможно существование большинства рабочих систем лакокрасочных материалов, используемых для нанесения анодным электроосаждением. [c.78] Увел1ичение pH приводит к увеличению степени нейтрализации карбоксильных групп пленкообразователя, что вызывает рост заряда, приходящегося на единицу молекулярного веса, вследствие повышения диссоциации. При этом увеличивается отталкивание одноименных зарядов и повышается растворимость пленкообразователя в воде. Однако в сильнощелочной среде водная система настолько стабильна (число ионизированных групп, приходящихся на структурную единицу раствора, максимально при минимальном размере структурных единиц), что очень трудно перевести ее в кислотную форму, и поэтому получение покрытий электроосаждением затруднено. Кроме этого, при высоких значениях pH образуются гидроокиси металла, что препятствует образованию на аноде осадка пленкообразователя [61, 62, 196]. [c.78] Следует отметить, что оптимальное значение pH зависит от концентрации системы [87]. Чем выше концентрация рабочего раствора, тем выше должно быть значение pH. В этом случае из-за процессов дезагрегации частиц, усиливающихся с (ростом pH, уменьшаются размеры структурных агрегатов раствора, что приводит к соответствующим структурным превращениям в покрытии и к формированию покрытий с оптимальной структурой (рис. 28, б). [c.78] Используемые на практике значения pH при электроосаждении отечественных лакокрасочных материалов представлены в табл. 3. [c.78] Было сделано предположение [87], что указанные структурные превращения связаны с повышенным выделением тепла при возрастании параметров осаждения. [c.84] Доказательством этого служат следующие эксперименты. Было проведено непосредственное измерение температуры анода с помощью хромель-копелевой термопары в процессе нанесения грунтовки ФЛ-093 [87]. Оказалось, что с увеличением напряжения или плотности токов осаждения при температуре анода 60°С происходит снижение рассеивающей способности и защитных овойств покрытий. При электроосаждении с охлаждением анода до температуры не более 30 °С снижение качества покрытий не наблюдалось, хотя напряжение было повышено до 300 В. Аналогичные результаты получены при увеличении продолжительности осаждения до 5 мин. Напротив, электроосаждение на нагреваемый анод в режимах, которые на рис. 33 и 34 являются оптимальными, приводит к образованию покрытий плохого качества. [c.84] Причина влияния температуры на характер осаждения связана с кинетическими особенностями получения покрытий этим методом. [c.84] Снижение рассеивающей способности связано, по-ви-димому, с уменьшением электропроводности осадка вследствие снижения его вязкости [96]. [c.85] При осаждении пленкообразователей другого типа (например, ВМЛ) при повышении температуры анода происходит уменьшение привеса осадка [199] из-за стекания покрытия с поверхности анода аналогично случаю осаждения из растворов высокой концентрации. [c.85] Как правило, электроосаждение на практике осуществляется в течение 1,5—2 мин, плотность тока при этом поддерживают в интервале 40—50 А/м . Значения напряжений, используемых при электроосажденин различных лакокрасочных материалов, приведены в табл. 3. [c.85] Температура лакокрасочного материала. Рядом исследований [50, 87, 201] было установлено возрастание скорости электроосаждения при увеличении температуры рабочего раствора лакокрасочного материала. Однако для некоторых лакокрасочных материалов характерно снижение скорости, что связано с особенностями структурно-механических свойств осадков [199]. В работе [204] было показано, что рост напряжения на электродах ванны, свидетельствующий о возрастании электросопротивления покрытия, происходит более резко при низких температурах (рис. 36). [c.85] С увеличением температуры повышается степень диссоциации молекул пленкообразователя, что приводит к сдвигу интервала pH в сторону меньших значений. Наряду с этим усиливается испарение аминных оснований из системы, а также возрастает скорость окислительных процессов. Все это может нарушить стабильность лакокрасочной системы, пластичность пленкообразователя и способность его к релаксации. [c.85] Уменьшение скорости электроосаждения с понижением температуры может быть использовано при окраске изделий сложной конфигурации, так как позволяет расширить в сторону увеличения диапазон предельных напряжений и при этом повысить рассеивающую опособ-ность. [c.85] На практике обычно ищут компромиссное решение, удовлетворяющее конкретно решаемой задаче. [c.87] Вернуться к основной статье