Когезионная прочность покрытий

В то же время следует отметить, что количественных требований к величине адгезии, например битумных покры ий к металлу, ранее не было установлено. Была сделана попытка установить нижний предел адгезии стандартного битумного покрытия к поверхности трубопровода, исходя из его реологических свойств, прочностных характеристик, а также воспринимаемых им усилий грунта. Мы исходили из того, что величина адгезии Л а не дол на быть меньше когезионной прочности покрытия при всех этих воздействиях (ТУд Л к). Из исследований следует, что когезионная прочность покрытия при положительных температурах нарушается под действием постоянной нагрузки 2—10 Н/см и 20—25 Б/см при отрицательной температуре (см. рис. 6.2). Сцепление покрытия с грунтом N при отрицательной температуре составляет (см. гл. 3) 30— 40 Н/см при —5° С и 90—120 Н/см при температу]>е ниже —5° С. Очевидно, величина сцепления (адгезии) покрытия с поверхностью трубы должна быть не менее названных величин, т. е. Же N3 Ма Как показали лабораторные (см. табл. 6.5) и производственные исследования, сцепление стандартного битумного покрытия при нормативном технологическом регламенте производства изоляционных работ при положительной температуре составляет 40—50 Н/см , а при отрицательной — до 200 Н/см . При отрицатель- [c.152]

Сделанные в процессе этой работы наблюдения могут быть полезны при разработке новых защитных поК рытий [38]. В частности, показаны технологические преимущества, получаемые при использовании смолы ЭД-20 вместо смолы ЭД-16 в композициях без растворителей, несмотря на то что адгезионно-когезионная прочность покрытий снижается. Обоснован выбор талька в качестве наполнителя. Установлено, [c.83]

Однако высокие физико-механические показатели могут быть достигнуты только при оптимальной степени диспергирования структурных элементов, когда в системе создается однородная упорядоченная структура при этом повышаются прочность покрытий, относительное удлинение и снижаются или остаются неизменными внутренние напряжения. Все это приводит к значительному увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий и повышению их долговечности. При высокой степени диспергирования структурных элементов блокирование полярных групп пленкообразующего ПАВ обусловливает резкое снижение межмолекулярного взаимодействия и приводит, как и при введении пластификаторов, к ухудшению физико-механических свойств, несмотря на понижение внутренних напряжений. Понижение внутренних напряжений в присутствии ПАВ при одновременном улучшении адгезионных и прочностных показателей покрытий происходит в том случае, когда диспергирование структурных элементов до оптимального размера завершается в значительной мере в пленкообразующем. Если диспергирующее действие ПАВ проявляется замедленно и завершается в процессе формирования покрытий, введение ПАВ не приводит к понижению внутренних напряжений, а при увеличении концентрации ПАВ до определенного предела внутренние напряжения возрастают. В этом случае эффективность действия ПАВ значительно ниже, хотя и наблюдается некоторое увеличение деформационно-прочностных показателей при оптимальной концентрации ПАВ в системе вследствие формирования однородной упорядоченной структуры покрытий. [c.93]

При расчете напряжений жесткостью эмалевого покрытия пренебрегают, т. к. толщина покрытия s k мала по сравнению с толщиной покрываемого металла Sm (отношение Sok/sm 0,1 4-0,2). Соответствующая погрешность располагается в запас расчета и не превышает 20%. Характеристикой прочности эмалевого покрытия обычно служит предел упругости эмалированной стали <То,оо5, зависящий от материала покрытия, технологии эмалирования, марки стали и рабочей температуры сосуда (табл. 18). Достижение напряжениями в эмалированной стали предела упругости отвечает началу разрушения эмалевого покрытия. Образующиеся при этом в пограничном слое металла полосы Чернова — Людерса представляют собой как бы дефекты на внутренней поверхности покрытия, вызывающие концентрацию напряжений, и как следствие этого исчерпание когезионной прочности покрытия. [c.91]

Применение модификаторов третьего типа дает возможность получать наполненные системы с прочностью, значительно большей прочности ненаполненных пленок, при одновременном понижении внутренних напряжений и увеличении адгезии покрытий. Этот тип модификаторов является наиболее перспективным. В то же время из приведенных экспериментальных данных вытекает, что необходимым условием повышения запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий, определяющего их долговечность, является упорядочение надмолекулярной структуры полимера путем точечного взаимодействия его с поверх- [c.172]

Первый путь состоит во введении в адгезив минеральных наполнителей, имеющих отличное от поверхности сродство к компонентам системы [217] и повышающих когезионную прочность покрытия. В таких системах существуют два типа поверхности (подложки и наполнителя) и соответственно два типа поверхностных слоев [218]. По-видимому, существование двух химически отличающихся поверхностей с различной поверхностной энергией приведет к перераспределению компонентов покрытия между двумя поверхностями. Сродство поверхностей к компонентам покрытия неодинаково. По другим данным [219, 220], низкомолекулярные фракции или примеси мигрируют из объема адгезива на поверхность при формировании покрытия, в результате чего граничные слои полимера на поверхности подложки освобождаются от них, и граничный слой становится более гомогенным и менее дефектным. Такой механизм подтверждается тем, что прочность адгезионной связи имеет точку экстремума на концентрационной зависимости. Очевидно, выше некоторой критической концентрации наполнителя его поверхностью поглощаются все доступные низкомолекулярные фракции или примеси, и адгезия не повышается. [c.78]

Влияние содержания каменноугольной смолы на адгезионно-когезионную прочность покрытий показано на рис. 34. Видно, что повышение содержания каменноугольной смолы понижает адгезионно-когезионную прочность. [c.85]

Таким образом, применение в качестве модификаторов поверхности подложки или частиц наполнителя соединений, химически взаимодействующих с наполнителем, подложкой и с полимером, позволяет значительно увеличить значения адгезионной и когезионной прочности покрытий по сравнению с величинами внутренних напряжений. Это достигается в результате создания в покрытиях однородной упорядоченной структуры при регулярном чередовании на поверхности твердых тел активных и неактивных центров. Использование этого принципа модифицирования позволяет значительно улучшить физИко-механиче-ские свойства армированных материалов и покрытий. [c.74]

Мерой когезионной прочности покрытия и его связи с гибким субстратом может служить разрушение покрытия при изгибе на оправке и его отслаивание от субстрата. Для оценки тонких покрытий, например напыляемых в вакууме, иногда используется твердомер с сапфировой иглой. За меру адгезии принимают нагрузку, при которой отслаивается покрытие. [c.22]

На закруглениях и галтелях проверяют когезионную прочность покрытия. В этом случае предельному состоянию покрытия соответствует теория наибольших линейных деформацнй. [c.92]

О когезионной прочности покрытий судят по их твердости. Для ее оценки применяют маятниковые приборы (МЭ-3, 2124 ТМЛ) и Приборы, основанные на принципе вдавливания или царапания покрытия более твердым телом. Особенно распространено использование микротвердомера ПМТ-3, с помощью которого можно определять не только поверхностную твердость, но твердость покрытий на некоторой глубине. Применяют также карандаши разной твердости марки Конструктор или фирмы РагЬег-Саз1е11. [c.82]

Значительное влияние на свойства покрытий оказывают грунтовочные и порозаполняющне составы, модифицирующие поверхность древесины. При применении выпускаемых промышленностьк> грунтов и порозаполняющих составов в ряде случаев наряду с понижением внутренних напряжений уменьщается адгезия покрытий к древесине и снижается их долговечность (см. рис. 2.38). Эффективными считаются такие грунтовочные и порозаполняю-щие составы, которые существенно понижают величину внутренних напряжений и способствуют увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности системы. Эти условия соблюдаются в том случае, когда применяемые для обработки поверхности древесины модифицирующие составы понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезию, или вызывают резкое понижение внутренних напряжений без изменения адгезии. Первое из этих условий может быть осуществлено при равномерном последовательном чередовании на поверхности подложки участков с малой и высокой величиной адгезии, т. е. участков, содержащих группы различной природы. Одни группы способны вступать в специфическое взаимодействие с функциональными группами пленкообразующего с образованием химических связей, другие не участвуют в таком взаимодействии. При правильном регулярном чередовании таких групп на поверхности и определенном соотношении между адгезией полярным и неполярным участкам подложки можно рез ко понизить внутренние напряжения при значительно меньшем снижении адгезии или неизменном ее значении. Исследования, проведенные авторами с использованием целого ряда модифицирующих составов, показали, что при точечном оклеивании покрытия с подложкой адгезия уменьшается на 20—30%, в то время как внутренние напряжения в полиэфирных покрытиях уменьшаются в 5—10 раз. Это приводит к резкому повышению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. [c.89]

Увеличение запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий путем регулирования релаксационных процессов на границе полимер — подложка позволяет значительно повысить долговечность покрытий. Было установлено [116], что эластичные грунтовки способствуют увеличению морозостойкости покрытий, а более жесткие грунтовки (например, стеаратные)—понижению морозостойкости. Однако большинство исследований, направленных на выявление влияния природы подложки, грунтовок и порозаполнителей на свойства и долговечность покрытий, носят визуальный характер. Применение метода изучения внутренних напряжений позволило оценить роль этих модификаторов подложки в определении свойств и долговечности полимерных покрытий. Как видно из рис. 3.7, грунтовки на основе карбамидоформальдегидной смолы и порозаполняющий состав КФ-1 с соотношением жидкой и твердой фазы 1 0,7 ухудшают адгезию покрытий и снижают их долговечность. При использовании составов КФ-1 (с соотношением жидкой и твердой части 1 1) и КФ-2 внутренние напряжения понижаются значительно больше адгезии, которая оценивалась по величине предельных критических напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание покрытий при определенной их толщине. Показано [117], что применение указанных порозаполнителей позволяет значительно увеличить долговечность полиэфирных по- [c.80]

Таким образом, из приведенных экспериментальных данных вытекает, что при формировании полиэфирных покрытий на немодифицированных подложках обычно наблюдается прямая зависимость между величиной внутренних напряжений и адгезионной прочностью покрытий. Равные или меньшие внутренние напряжения соответствуют большей величине адгезии только в том случае, когда модификатор подложки образует на ее поверхности подслой, отличаюшийся не только высокой адгезионной прочностью к подложке, но и большей эластичностью по сравнению с покрытием, что способствует релаксации внутренних напряжений. Эффективны только те грунтовочные и порозаполняюшие составы, которые сушественно понижают величину внутренних напряжений, способствуя увеличению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. Эти условия соблюдаются только в том случае, когда применяемые для обработки подложки модифицирующие материалы понижают внутренние напряжения в значительно большей степени, чем адгезионную прочность или вызывают резкое понижение внутренних напряжений без изменения адгезии. [c.154]

Первое условие выполняется при последовательном равномерном чередовании на поверхности подложки участков с малой и высокой адгезионной прочностью, т.е. микроучастков, содержащих группы различной природы. Одни из этих групп способны вступать в специфическое взаимодействие с функциональными группами пленкообразующето с образованием химических связей, другие не участвуют в таком взаимодействии. При правильном регулярном чередовании групп разной природы на поверхности и определенном соотношении между адгезией пленкообразующего к полярным и неполярным участкам подложки можно резко понизить внутренние напряжения при значительно меньшем снижении адгезии или неизменном ее значении. При таком распределении модификаторов, уменьшающих адгезионную прочность, она снижается как правило не более чем на 20-30°о, в то время как внутренние напряжения могут уменьшаться в 5-10 раз. Это приводит к резкому повышению запаса адгезионной и когезионной прочности покрытий. [c.154]