Краска с высокой адгезией

… почему краска PaliPlast RP, ложась на ПВХ, имеет высокую адгезию, становиться одним целым с полимером? Интересует сама природа процесса адгезии, ведь в составе краски нет растворителей.

Ответ на вопрос о причине высокой адгезии водоразбавимых покрытий можно дать только через понимание природы и механизма возникновения сил взаимодействия лакокрасочного покрытия с окрашиваемой поверхностью, природы адгезии между полимерами лакокрасочного покрытия и профиля.

Сцепление декоративного покрытия с окрашиваемым полимером в первую очередь характеризуется адгезией.

Адгезия – это сила сопротивления против механического отделения полимера лакокрасочного покрытия от поверхности, которая последним окрашена.

Не смотря на, казалось бы, примитивное определение адгезии лакокрасочного покрытия, явление адгезии имеет довольно сложную природу и складывается из нескольких составляющих.

Основные модели, описывающие адгезию – механическая и специфическая, последнюю также часто называют химической.

Ни одна из моделей не даёт полного представления о явлении адгезии, и на практике (например, окраска ПВХ профиля или покраска стекла) мы сталкиваемся с сочетание сил, которые имеют и механическую и химическую природу.

Механическая составляющая адгезии

Основная концепция механической модели состоит в том, что при окраске лакокрасочный материал (ЛКМ) механически заполняет (затекает в) неровности и поры окрашиваемого полимера (ПВХ).

В процессе высыхания лакокрасочное покрытие, опять же механически, цепляется за неровности полимера.

Таким образом, чем более пористой будет поверхность полимера, или другими словами, чем больше эффективная (истинная, а не геометрическая) поверхность окрашиваемого материала, тем более высокой будет механическая адгезия.

Количественная оценка сил механической адгезии (силы механической адгезии – ориентационные, индукционные, дисперсионные и т.д.) – 2-20 kJ/mol.

Растворители, которые находятся в органоразбавимых ЛКМ, проникая вглубь пластика, может способствовать повышению значения эффективной поверхности. Но для повышения эффективной поверхности не нужно пропитывать "весь профиль", деформирование поверхности пластика происходит на толщине менее одного микрона.

Более того, избыточное пропитывание профиля органическим растворителем будет приводить к ухудшению адгезии, поскольку при испарении растворитель будет "выталкивать" ЛКМ из пор пластика. Наличие органических растворителей в краске не приводит к повышению адгезии.

Специальные промышленные водоразбавимые краски по пластикам, в том числе и краска для ПВХ, в своём составе содержат высоко эффективные химические материалы, основной задачей которых, является повышение значения эффективной поверхности пластика – повышение пористости поверхности полимера.

Притом эффективность (или, если угодно, агрессивность) таких добавок, как минимум не ниже, а то и существенно выше органических растворителей.

Механическая адгезия на ПВХ у специализированных водоразбавимых и органоразбавимых красок имеет одинаковую природу возникновения и их силы взаимодействия с поверхностью, как минимум, одинаковы.

Химическая составляющая адгезии красок

Вторая группа сил, составляющих адгезию, имеют химическую природу. Это межмолекулярное взаимодействие окрашиваемого полимера (подложки) и лакокрасочного полимера (покрытия).

Это прямое химическое взаимодействие (химическая реакция) функциональных групп лакокрасочного полимера с реакционно-активными группами полимера подложки.

Таким образом, на разделе фаз подложки и лакокрасочного покрытия формируется промежуточный молекулярный слой, который одновременно принадлежит и подложке и ЛКМ. Другими словами, – "краска и ПВХ профиль становятся единым целым", формируется промышленное покрытие.

Количественная оценка сил химического взаимодействия (химическая адгезия – ионные и ковалентные химические связи) – 600­6000 kJ/mol.

Таким образом, химическая адгезия в десятки и сотни раз прочнее механической адгезии.

Из школьных учебников известно, что вероятность возникновения и скорость протекания химических реакций в полярных средах на несколько порядков выше, чем в неполярных.

Водоразбавимые и органоразбавимые краски являются полярной и неполярной средами соответственно.

И если в случае с физической адгезией органоразбавимые и водоразбавимые краски сравнимы, то по силе химической адгезии водоразбавимые лакокрасочные материалы в несколько раз превышают органоразбавимые ЛКМ.

Что такое адгезия?

Адгезия характеризует стойкость лакокрасочного покрытия к шелушению, расщеплению и отслаиванию.

Адгезия определяет качество сцепления лакокрасочной плёнки с поверхностью. Это необходимое свойство, при отсутствии которого изделие должно быть забраковано и отделано заново.

Рис. 1. Плохая адгезия лакокрасочного покрытия

Простой тест для определения адгезии лакокрасочного покрытия

Для определения качества адгезии на лакокрасочном покрытии делается сетка надрезов. После этого на поверхность наклеивается скотч, который затем срывается. Количество квадратиков, которые остались на скотче, и характеризует качество адгезии.

Как измерить адгезию лакокрасочного покрытия

Существует удобный международный стандарт по методике измерения адгезии: ISO 2409. Метод, описанный в нём, называется «метод решётчатых надрезов».

Рис. 2. Тест на качество адгезии.

Если адгезия плохая, необходимо рассмотреть, где происходит отслоение: между поверхностью и лакокрасочной плёнкой или между слоями покрытия, смотри таблицу ниже.

Отслоение грунта от основы

Причина	Предотвращение
Грунт н анесен слишком сухим слоем (смолы не "липнут")	1. Уменьшите д авление воздуха 2. Используйте менее летучий растворитель 3. Держите покрасочный пистолет ближе к поверхности
Грунт н анесен слишком толстым слоем (материал держится "коркой")	1. Наносите грунт с меньшим расходом
Недостаточная шлифовка, загрязнения, задержка окраски	1. Окрашивайте сразу п осле надлежащей шлифовки

Отслоение отделочного слоя от грунта

Причина	Предотвращение
Грунт н еправильно прошлифован, задержка окраски	1. Шлифуйте тщательно 2. Избегайте чрезмерного давления при шлифовке, не допускайте нагревания грунта 3. Окрашивайте сразу после шлифовки
Отделочное покрытие несовместимо с грунтом	1. Смотрите разделы полиуретановые, акриловые, полиэфирные, водные краски и лаки
Недостаточная шлифовка, загрязнения, задержка окраски	1. Смотрите предыдущую таблицу

Плохая адгезии при покраске автомобиля

При покраске автомобиля на малых или больших участках слой краски отделяется от поверхности. Иногда эта проблема затрагивает несколько слоев лакокрасочной системы.

Слабая адгезия может проявиться сразу же после нанесения и сушки, или же становится очевидной лишь спустя несколько недель или месяцев.

Таблица 1

Причины и предотвращение дефекта плохая адгезия при покраске автомобиля на разных этапах покраски

Этап процесса покраски	Причина	Предотвращение
Подготовка	Полиэфирная шпатлевка нанесена протравливающий грунт	Полиэфирную шпатлевку следует наносить только на открытый металл или двухкомпонентный эпоксидный грунт
Не нанесен рекомендованный грунт	Наносите рекомендованный грунт (для алюминия, пластика, оцинкованной стали) при необходимости
Неправильный выбор грунта-выравнивателя, его несовместимость с поверхностью	Выбирайте правильный грунт-выравниватель в зависимости от типа поверхности
Обезжиривание	Использование неправильного, неутвержденного обезжиривателя, недостаточное удаление загрязнения	Пользуйтесь только рекомендованным обезжиривателем (совместимым с поверхностью и/или типом загрязнения)
Использование грязной ветоши, загрязнение размазано по поверхности	Пользуйтесь двумя чистыми салфетками – одной для растворения загрязнений, другой для их удаления
Неправильная техника обезжиривания	Пользуйтесь двумя чистыми салфетками и обезжиривайте поверхность, разделив ее на небольшие участки. Протирайте прежде, чем обезжириватель испарится
Поверхность вообще не обезжирена	Промойте (предпочтительно теплой) водой с мылом, а затем обработайте рекомендованным обезжиривателем
Шлифование	Недостаточная обработка или выбор неправильного абразива и материалов для шлифовки; слишком мелкий абразив повышает риск возникновения проблем адгезии	Шлифуйте участок ремонта и кромки перехода абразивом рекомендуемой зернистости и пользуйтесь стандартными абразивными материалами
Нанесение грунта	Применение несовместимого с поверхностью полиэфирного материала (выбор системы)	Пользуйтесь рекомендуемыми продуктами в зависимости от типа поверхности (выбор системы)
Неправильное смешивание. Полиэфирный материал не на 100% смешан с отвердителем	Смешивайте согласно рекомендациям. Не взбалтывайте при смешивании, чтобы не допустить попадания воздуха в смесь
Нанесение краски	Выбран неправильный отвердитель	Пользуйтесь только рекомендованными специализированными продуктами
Выбран слишком быстрый разбавитель (плохой розлив, слишком большой опыл, образование конденсата во влажных условиях)	Выбирайте разбавитель в зависимости от температуры окружающей среды, размера ремонта и потока воздуха
Неправильная техника нанесения	Придерживайтесь рекомендованной техники нанесения
Не корректное нанесение приводит к образованию чрезмерного опыла	Наносите корректные слои с правильным давлением. Удалите опыл между слоями с помощью липкой салфетки
Слишком короткое время межслойной выдержки	Соблюдайте рекомендованное время межслойной выдержки

Как устранить дефект плохая адгезия при покраске автомобиля Удалить не сцепленный слой краски. При необходимости полностью снять всю нанесенную систему, заново выполнить подготовку и окраску поверхности, согласно рекомендациям. Отзывы посетителей сайта : В большинстве своём маляры не знают даже такого слова, как адгезия, оно даже в диковинку. Поэтому, этот сайт хорошая возможность получить необходимы минимум информации по этому вопросу. С плохой адгезией пришлось столкнутся лишь однажды, когда патина стала в некоторых местах отходить вместе с лаком от поверхности фасада покрытого плёнкой. И именно тест в виде решётчатых надрезов позволил удостоверится, что проблема есть и нужно искать причины плохой адгезии. Кстати, серия дальнейших тестов показала, что причиной плохой адгезии патины и лака стали избыточное нанесение патины, временами лака и где-то недостаточное обезжиривание. Время чтения: 8 минут Нет времени? Отправим материал вам на e-mail Это сцепление различных по своему составу и структуре материалов, обусловленное их физическими и химическими свойствами. Термин адгезия произошёл от латинского слова adhesion – прилипание. В строительстве дают более узконаправленное и специфическое обозначение тому, что такое адгезия – это способность декоративно-отделочных покрытий (ЛКМ, штукатурки), герметизирующих или клеящих смесей к прочному и надёжному соединению с внешней поверхностью материала основания. Впечатляющая демонстрация эффекта адгезии современных клеевых составов Важно! Следует различать понятия адгезии и когезии. Адгезия соединяет разнотипные материалы, затрагивая только поверхностный слой. К примеру, краска на металлической поверхности. Когезия — это соединение однотипных материалов, в результате которого образуются межмолекулярные взаимодействия. Схематическое изображение эффекта адгезии и когезии Адгезия, что это такое – теоретические основы Адгезия является одним из ключевых свойств материалов в следующих областях: Металлургия – антикоррозионные покрытия. Механика – слой смазки на поверхности элементов машин и механизмов. Медицина – стоматология. Строительство. В данной отрасли адгезия является одним из главных показателей качества выполнения работ и надёжности конструкций. Практически на всех этапах строительства контролируются показатели адгезии для следующих соединений: лакокрасочные материалы; штукатурные смеси, стяжки и заливки; клеящие составы, кладочные растворы, герметики и т.п. Пример химической адгезии — реакция соединения силиконового герметика со стеклом Существует три основных принципа адгезионного соединения материалов. В строительстве и технологии они проявляются следующим образом: Механический — сцепление происходит путем прилипания наносимого материала к основанию. Механизм такого соединения заключается в проникновении наносимого вещества в поры внешнего слоя или соединении с шероховатой поверхностью. Примером, является окраска поверхности бетона или металла. Химический — связь между материалами, в том числе различной плотности, происходит на атомном уровне. Для образования такой связи необходимо присутствие катализатора. Примером адгезии такого типа является пайка или сварка. Физический — на сопрягаемых поверхностях возникает электромагнитная межмолекулярная связь. Может образоваться в результате возникновения статического заряда или под воздействием постоянного магнитного или электромагнитного поля. Пример использования в технологии — окрашивание различных поверхностей в электромагнитном поле. Адгезионные свойства строительных и отделочных материалов Адгезия строительных и отделочных материалов осуществляется, преимущественно, по принципу механического и химического соединения. В строительстве используется большое количество различных веществ, эксплуатационные характеристики и специфика взаимодействия которых кардинальным образом отличаются. Разделим их на три основные группы и охарактеризуем более подробно. Лакокрасочные материалы Адгезия ЛКМ к поверхности основания осуществляется по механическому принципу. При этом, максимальные показатели прочности достигаются в том случае, если рабочая поверхность материала имеет шероховатости или пористая. В первом случае существенно увеличивается площадь соприкосновения, во втором, краска проникает в поверхностный слой основания. Кроме того, адгезионные свойства ЛКМ увеличиваются благодаря различным модифицирующим добавкам: