Краска Tikkurila

О сайте

Главная задача данного сайта - это предоставить вам информацию касающуюся концерна Тиккурила, его деятельности и производимой продукции. На данном сайте рассматривается широкий ассортимент продукции, их свойства и области применения, приведены практические рекомендации по приготовлению лакокрасочных материалов, их правильному нанесению на разные поверхности, и их правильному хранению. Здесь же вы можете скачать каталоги цветов как для наружной так и для внутренней окраски, можете посмотреть полезные видео-советы и еще много чего. Данный сайт не является коммерческим и рассчитан на широкий круг читателей.

Продукция Тиккурила



Особенности процесса пленкообразования из водных растворов полимеров

В рубриках:Дисперсионные краски    3 Ноябрь, 2011    
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка ... Загрузка ...
Распечатать запись


Механизмы образования пленок из растворов и дисперсий различаются главным образом природой первичных структурных элементов пленки. При формировании пленки из раствора первичным структурным элементом является макромолекула, и пленкообразование сводится к образованию вначале ассоциатов, затем гелеобразной структуры, а затем твердой структуры с определенной надмолекулярной упорядоченностью. Такой мехапизм может быть назван молекулярным. При формировании пленок из лиофобных дисперсий первичными элементами являются микрофазы – глобулы, из которых затем формируется двухфазный гель. Такой механизм может быть назван микрофазным.

Для того чтобы в сформированной из водного раствора пленке полимер изменил свою гидрофильную природу на гидрофобную, приходится прибегать к химическим превращениям, приводящим к межмолекулярпому сшиванию и максимальному расходованию полярных групп, особенно ионогенной природы. Эти процессы составляют так называемый химический аспект пленкообразования; они будут рассмотрены в дальнейшем применительно к каждому типу пленкообразующего полимера. В этом разделе мы остановимся на некоторых вопросах, связанных со структурными превращениями пленкообразователей при формировании покрытий из водных связующих растворного типа, т. е. на физическом аспекте пленкообразования.

Пленкообразование из растворов полимеров по мере испарения растворителя проходит через стадию образования однофазного геля с последующим переходом его в ксерогель, причем все другие нелетучие компоненты красочной системы включаются в структуру ксерогеля. Структурным каркасом геля служат, как правило, не отдельные макромолекулы, а ассоциаты, связанные молекулярными силами, в том числе и водородными связями.

Поэтому способность высокомолекулярного соединения образовывать пленку во многом зависит от его склонности к образованию полимолекулярцых, часто упорядоченных формирований, что определяется как величиной, так и природой макромолекул, а также взаимодействием полимера с растворителем. Принято разделять процесс испарения растворителя и отвечающие ему структурные превращения н пленке на три стадии.

На первой стадии, сразу после нанесения раствора пленкообразователя па подложку, доля растворителя велика и его испарение протекает примерно так же, как и в отсутствие макромолекул пленкообразователя. Скорость испарения также велика, поэтому вся система заметно охлаждается и испарение замедляется, если тепло к системе не подводится извне. Кроме того, если система находится вблизи НКТС, могут происходить определенные фазовые превращения. Именно поэтому нежелательно работать со связующими, находящимися при температуре пленкообразования вблизи точки разделения фаз.

В высыхающей пленке возникает градиент концентрации, а на поверхности образуется тонкий слой пленкообразователя в состоянии геля, так что испаряющийся растворитель должен кроме диффузионного сопротивления пленки преодолеть еще и сопротивление этого слоя. Это вторая структурная стадия, на которой пленкообразователь формирует структуру ксерогеля.

На третьей стадии испаряется растворитель, наиболее прочно связанный с молекулами пленкообразующего вещества. У многих водорастворимых полимеров эта стадия затягивается на длительное время. Так, пленки, полученные из поливинилового спирта или полиэлектролитных пленкообразователей (например, из карбоксилсодержащих сополимеров) даже после сушки в течение месяца при комнатной температуре содержат небольшое количество воды, которая постепенно, хотя и не полностью, удаляется уже при эксплуатации покрытия.

Таким образом, в процессе перехода от разбавленных растворов полимеров к концентрированным в результате испарения растворителя существенно меняется структура раствора, предопределяя и структуру пленки после полного удаления растворителя. В разбавленных растворах полимерные молекулы существуют в виде изолированных развернутых клубков или фибрилл, и если эти конформации сохраняются и в концентрированном растворе, то полученная из такого раствора пленка обычно состоит из макромолекул, достаточно хорошо упакованных в структуры фибриллярного типа. Этот случай является оптимальным для получения лакокрасочных пленок с хорошим комплексом физико-механических характеристик, высокой адгезией и низкой проницаемостью. Поэтому следует стремиться получать пленки из растворов пленкообразователей в хороших растворителях, где макромолекулы имеют развернутую конформацию, а ассоциация мала, и вести исиарение растворителя в таких условиях, чтобы свести к минимуму изменение конформацип и взаимного расположения макромолекул пленкообразователя при прохождении раствором всего концентрационного интервала от связующего с исходной концентрации до пленкообразователя, свободного от растворителя.

Похожие публикации: