 При пигментированнии и
наполнении покрытий адгезионная прочность, как правило, возрастает. Ниже это
показано для некоторых покрытий.
| Пленкообразователь | Наполнитель | Массовая доля наполнителя, % | Адгезионная прочность, МПа | | Эпоксидно-фенольный | Без наполнителя
Алюминиевая пудра
Цинковая пыль
Диоксид титана
Асбест | -
100
100
100
30 | 8,8
15,3
12,8
13,4
13,3 | | Эпоксидный | Без наполнителя
Кварцевый песок | -
200 | 22,0 60,0 | | Полиуретановый | Без наполнителя
Железоокисный пигмент | -
15 | 9,0*
16,0* |
* Адгезия определена по
методу отслаивания (в Н/м)
Повышение адгезионной
прочности напрямую зависит от природы пигментов, а также толщины покрытия. Далее
приведена адгезионная прочность (в МПа) покрытий (различной толщины) на основе
меламино-алкидной эмали с различным составом пигментной части.
|
Состав
пигментной части
|
10 мкм
|
80 мкм
|
|
Диоксид титана, цинковая пыль, алюминиевая
пудра, цинковые белила, свинцовые белила
|
120
|
310
|
|
Технический углерод, графит, черни, черный
железоокисный пигмент
|
165
|
394
|
|
Оранжевый свинцовый крон, свинцовый сурик,
киноварь
|
340
|
1025
|
|
Церулеум
|
303
|
923
|
|
Оксид хрома, изумрудная зелень, железная
лазурь, свинцовая зелень, цинковая зелень, ультрамарин
|
240
|
274
|
Значительное влияние на
адгезионную прочность оказывает подложка. За счет модифицирующего влияния
дисперсных частиц на пленкообразователь, который окружает частицы, введение
пигмента и наполнителя существенно изменяет адгезионную прочность. Так как это
влияние распространяется почти по всему объему полимерной матрицы, вероятно,
что ему подвергаются и слои пленкообразователя, которые непосредственно
примыкают к подложке. Можно сказать, что в случае когезионного отрыва (энергия
адгезии выше энергии когезии), рост адгезионной прочности обусловлен именно повышением
деформационно-прочностных свойств. Напрашивается следующий вывод:
Чем выше степень
взаимодействия пигмента и пленкообразователя, тем выше и адгезионная прочность.
К возрастанию
адгезионной прочности покрытия приводит также адсорбционное и химическое
взаимодействие молекул пленкообразующего с пигментами-сорбентами (тальк, оксид
алюминия и другие алюмосиликаты) и пигментами-комплексообразователями.
Для повышения адгезии
полимеров (полиэтилен, поликапроамид) их наполняют металлическими пигментами и
оксидами металлов (оксиды железа, меди). Рост адгезионной прочности обусловлен
растворением и диффузией ионов металлов в полимерную матрицу.
Для некоторых кристаллических
полимеров происходит уменьшение адгезионной прочности при наполнении, это
объясняется эффектом «рафинирования» – вытеснение на поверхность раздела
подложка - пленка, ограниченно совместимых с полимером или низкомолекулярных веществ.
Процесс рафинирования может усилиться, если пигмент является эффективным
зародышеобразователем, это приводит к снижению адгезионной связи.
Изменение адгезионной
прочности, в основном связано с процессами изменения внутренних напряжений
покрытия при наполнении пигментами и наполнителями (речь идет о сдвиговых
усилиях на границе подложка - пленка).
Стоит
также отметить тот факт, что возрастание адгезионной прочности покрытия можно
добиться введением пигментов, которые обладают магнитными свойствами. Это
объясняется тем, что возрастает электростатическая составляющая адгезионной
связи пленки с металлом подложки.
Литература:
Е.А. Индейкин, Л.Н. Лейбзон, И.А. Толмачев. Пигментирование
лакокрасочных материалов //Ленинград, 1986
| 
