ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние пигментов на свойства лакокрасочных покрытий из "Химия и технология пигментов Издание 4" Некоторые металлические порошки (в частности, цинковая пыль) предохраняют стальные поверхности от коррозии по принципу протекторной (анодной) защиты. В этом случае анодами служат частицы металлического цинка (обратимый потенциал цинка —0,76 В), а поверхность стали выполняет функцию катода. Анодный процесс, связанный с разрушением электрода, протекает на частицах цинковой пудры до тех пор, пока они не покроются достаточно толстым слоем окисла, который увеличивает сопротивление в микрогальванических ячейках, повышает потенциал цинка и тем самым прекращает его протекторное действие. [c.23] Хотя нормальный потенциал алюминия является еще большей отрицательной величиной (—1,67В), защита поверхности стали в присутствии алюминиевой пудры в составе лакокрасочной пленки не протекает по протекторному механизму. Это объясняется быстрым образованием на частицах алюминия прочной и малопроницаемой окисной пленки. Поэтому порошки алюминия защищают металл от коррозии благодаря чешуйчатой форме частиц, резко уменьшающей проницаемость пленки (так называемая барьерная защита). [c.23] Пигменты и наполнители в лакокрасочных покрытиях являются включенной (дисперсной) фазой непрерывную фазу составляют пленкообразователь и некоторые другие нелетучие компоненты пленкообразующей системы пластификаторы, модификаторы и т. д. [c.23] Большинство свойств наполненных (пигментами или наполнителями) полимерных систем определяется их структурными особенностями, которые в первую очередь зависят от объемного соотношения между включенной и непрерывной фазами, т. е. между пигментом (или смесью пигментов) и пленкообразователем. Обычно это соотношение выражают через объемную концентрацию пигмента (ОКП) . [c.23] На рис. 1-5 схематически показано изменение некоторых характеристик наполненных пленок в зависимости от величины ОКП. При некотором значении ОКП свойства пленок резко меняются, в большинстве случаев в сторону ухудшения понижается прочность, повышается проницаемость и т. д. Такое значение ОКП называют критическим и обозначают КОКП. [c.24] Принято считать, что величина КОКП достигается при таком соотношении между пигментом и пленкообразователем, когда последнего недостаточно для образования сплошной фазы и частицы пигмента приходят в непосредственный контакт. [c.24] Значения КОКП, оцененные по разным показателям, обычно различаются на несколько процентов. Наиболее достоверны величины КОКП, оцененные по паро-, водо- или газопроницаемости пленок. [c.25] По влиянию на эксплуатационные характеристики полимерных композиций, и в частности лакокрасочных покрытий, пигменты и наполнители подразделяют на активные и нейтральные. [c.25] Активные пигменты и наполнители способны химически взаимодействовать с пленкообразователем (при хранении красок, формировании покрытия, а иногда и в процессе его эксплуатации) или влиять на надмолекулярную структуру полимера. [c.25] При введении в полимерный материал активного пигмента или наполнителя резко увеличивается твердость и прочность пленки, несколько повышается температура стеклования и значительно — температура текучести (на 10—50°С). Присутствие наполнителей значительно снижает скорость диффузии через пленку различных агентов (газов, жидкостей). Принято считать, что наполнение полимера удлиняет путь диффундирующих молекул, вынужденных огибать частицы включенной твердой фазы. При введении в эластомеры наполнитель в большей степени влияет на проницаемость, чем при введении в застеклованные полимеры. [c.25] Для многих пленкообразователей, особенно имеющих кислый характер, активными являются пигменты и наполнители основного характера цинковые и свинцовые белила, кальцит, доломит. [c.25] Нейтральные пигменты и наполнители не вызывают заметного улучшения эксплуатационных характеристик полимерных композиций в некоторых случаях они даже разрыхляют полимерную среду, что уменьшает твердость и прочность, понижает температуру стеклования и текучести, повышает проницаемость пленки. Таким образом, при введении нейтральных пигментов физико-механические показатели пленок в интервале О ОКП КОКП изменяются незначительно (см. рис. 1-5). [c.26] Прочностные и защитные характеристики полимерных композиций при введении пигментов и наполнителей улучшаются в результате армирования пленки твердыми дисперсными частицами и упрочнения полимерной фазы в прослойках между пигментными частицами. [c.26] Эффект армирования обусловлен образованием разветвленного каркаса из цепочек включенных частиц и проявляется главным образом в улучшении прочностных показателей прочности при разрыве, твердости и т. д. Отношение этих показателей в наполненных и ненаполненных пленках называют степенью усиления. [c.26] Упрочнение прослоек полимерного пленкообразователя между пигментными частицами обусловлено как повышением прочности материала при тонкослойном его распределении (геометрический эффект), так и изменением характера надмолекулярных структур, которые вблизи поверхности пигментной частицы формируются под воздействием ее силового поля. Действие полей межмолекулярных сил распространяется на 40—120 А от поверхности твердых тел [6, 7]. При этом силовое поле межмолекулярных сил может оказывать двоякое воздействие в случае хорошего смачивания пигмента пленкообразующим веществом проявляется тенденция к уменьшению размера надмолекулярных структур или аморфизации кристаллизирующихся пленкообразователей (по сравнению с не-пигментированной пленкой), а в случае плохого смачивания —к укрупнению надмолекулярных или кристаллических структур. Первый эффект приводит к упрочнению прослоек между частицами и улучшению эксплуатационных характеристик пленок, а второй — к их ухудшению. [c.26] Следует учитывать, что активные в одном пленкообразователе пигменты или наполнители могут оказаться нейтральными в другом, и наоборот. Поэтому, говоря об усиливающей или нейтральной функции пигмента, необходимо указывать и природу пленкообразователя. Во всяком случае, олеофильные пигменты и наполнители, особенно с анизометрическими частицами, в малополярных пленкообразователях практически всегда являются усиливающими. [c.26] Вернуться к основной статье