Формирование покрытий из растворов полимеров и олигомеров

Были исследованы [75] структурные превращения в растворах олигомеров и полимеров вблизи поверхности твердых тел, применяющихся в качестве подложек и наполнителей в полимерных покрытиях. Оказалось, что уже в растворах пленкообразующих до начала процесса формирования покрытий, связанного с полимеризацией пленкообразующего непосредственно на подложке, удалением растворителей или совместным действием обоих факторов, вблизи твердой поверхности возникают упорядоченные, напряженные структуры, обнаруживающие двойное лучепреломление. Размер этих структур уменьшается с увеличением степени разветвленности молекул полимера, уменьшением прочности адгезионного взаимодействия, диаметра частиц вводимой твердой фазы и увеличением их числа. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные, полученные для покрытий, сформированных из растворов ненасыщенных полиэфиров, эпоксидных и алкидных смол, полистирола, нитрата целлюлозы и других пленкообразующих [19, 76— 78]. Так, например, ориентированные структуры образуются в растворах указанных пленкообразующих около частиц кварцевого песка с удельной поверхностью 1 м /г. Формируясь в жидкой фазе, они сохраняются при последующем отверждении покрытий в различных условиях. Для выяснения механизма образования упо- [c.39]

Частицы полимера, как правило, значительно больше, чем частицы пигмента последний как бы опудривает полимер Это обусловливает увеличение сыпучести, уменьшение слеживания и комкования системы Однако пигмент (наполнитель), выступая в роли изолирующей прослойки, мешает слиянию расплавленных частиц при пленкообразовании Краски, полученные сухим смешением, характеризуются малой степенью наполнения — 3—15% (масс) Укрывистость их невысокая Смешение в расплаве предусматривает смачивание частиц пигмента (наполнителя) олигомером (полимером) до стадии формирования покрытия Одновременно со смачиванием происходит диспергирование, т е разрушение пигментных агрегатов и равномерное распределение образовавшихся мелких частиц по всему объему лакокрасочной системы Процесс диспергирования в расплаве подчиняется тем же закономерностям, что и диспергирование в растворе (см гл 10) [c.375]

Метод электроосаждения имеет много общего с получением покрытий электрофоретическим способом, теория и практика которого описаны в ряде фундаментальных монографий, вышедших в последние годы [1—3]. Отличие состоит в том, что формирование полимерных покрытий при окраске электроосаждением происходит не на основе полимерной дисперсии, представляющей собой систему лиофобного коллоида, а на основе термодинамически равновесного раствора полимера (олигомера). [c.8]

Такие покрытия с сетчатой структурой обладают высокой твердостью и химической стойкостью Для получения сетчатых структур обычно используют реакционноспособные олигомеры, растворы которых при достаточно высокой концентрации имеют относительно невысокую вязкость Таким образом, в процессе формирования покрытия за счет химических реакций происходит увеличение молекулярной массы полимера, и в итоге покрытие можно рассматривать как одну гигантскую молекулу [c.50]

Проведенные исследования показали, что процесс отверждения покрытий, получаемых из олигомеров, так же, как из растворов полимеров, протекает в три стадии. Формирование физико-механических свойств покрытий и внутренних напряжений происходит в основном на второй стадии отверждения. [c.47]

Из изложенного видно, что существенную роль в формировании структуры и свойств полимерных покрытий играют поверхностные явления. В отличие от пленок и блочных материалов, процесс формирования покрытий имеет ряд специфических особенностей. Адсорбционное взаимодействие пленкообразующего с поверхностью твердых тел сопровождается формированием неоднородной дефектной структуры по толщине пленки. Изменение структуры по толщине пленки наблюдается для покрытий из пленкообразующих различного химического состава и класса (мономеров, олигомеров, растворов, расплавов и дисперсий полимеров). Характер изменения структуры по толщине покрытий определяется прочностью адгезионного взаимодействия и существенно зависит от текстуры подложки. Для покрытий с соотношением адгезионной к когезионной прочности большим 0,1—0,2 на границе с подложкой образуется слой толщиной 100—200 нм с однородной упорядоченной структурой из более мелких и плотно упакованных структурных элементов по сравнению с остальными слоями. Толщина таких слоев намного превосходит толщину монослоя, что свидетельствует о взаимодействии с поверхностью подложки не отдельных молекул, а образуемых ими надмолекулярных структур. [c.250]

При формировании покрытий из растворов или из расплавов олигомеров и полимеров их поверхностное натяжение играет двоякую роль с одной стороны, с увеличением ускоряется слияние (коалесценция) капель или частиц, а с другой - ухудшается смачивание подложки [148, с. 19]. [c.120]

Методы формирования покрытий непосредственно из мономеров, в отличие от традиционных, позволяют исключить такие стадии технологического процесса, как синтез олигомеров или (со) полимеров в реакторе и их переработка в вязкотекучее состояние (расплав, дисперсию, раствор), нанесение полученных продуктов на поверхность подложки и превращение в кристаллическое или аморфное состояние при сушке. [c.3]

Создание тиксотропной структуры в растворах полимеров возможно при модифицировании их структурирующими полимерами. При получении покрытий из растворов нитрата целлюлозы в них вводится значительное количество пластификатора, в частности касторового масла. Модификация целлюлозы путем прививки эластомеров [164] также не позволяет получать покрытия без введения значительного количества пластификаторов. Однако понижение внутренних напряжений при получении покрытий из пластифицированного нитрата целлюлозы наблюдается только при их формировании и не обеспечивает высокой долговечности материалов. При эксплуатации покрытий вследствие миграции пластификатора к поверхности внутренние напряжения резко возрастают и вызывают самопроизвольное разрушение покрытий. По данным [165], понижение внутренних напряжений в нитроцеллюлозных покрытиях осуществлялось путем создания тиксотропной структуры при введении структурирующего олигомера с разветвленной структурой молекул при этом покрытия характеризовались высокими физико-механическими показателями в отсутствие пластификатора. [c.146]

Кристаллизация предопределяет многообразие форм надмолекулярной организации в полимерах, которая зависит не только от состояния исходного материала — расплава или раствора, но и в большой мере от условий формирования покрытия. Существенное влияние на структурные характеристики покрытий, а также на их строение и состав оказывают растворители, разбавители и другие компоненты лакокрасочного материала. Несмотря на одинаковую направленность процессов, а именно, установление и упрочнение внутри- и межмолекулярных связей в исходном материале, пленкообразование из различных лакокрасочных систем — олигомеров, растворов, дисперсий и расплавов полимеров — имеет свои характерные особенности. [c.39]

Формирование покрытий из растворов полимеров и олигомеров [c.40]

Наиболее медленно и при высокой температуре формируются покрытия из полимеров с большой молекулярной массой, особенно фторопластов (в этом случае сплавление проводят при температурах 300—350 °С в течение 20—40 мин. Напротив, слияние частиц олигомеров протекает с большой скоростью уже при температурах 80—120 °С. Образование покрытий с участием растворителей (выдержка в их парах или аэрозоли) в зависимости от вида пленкообразователя проходит при 20—120 °С и объемной концентрации полимеров в растворе (геле) 30— 80%. Время формирования такого покрытия равно [c.53]

Формирование покрытий из растворов полимеров и олигомеров............40 [c.379]

Практическое значение этого явления связано с разработкой физико-химических путей понижения внутренних напряжений и реализацией технических решений при создании новых полимерных материалов и изделий различного назначения с комплексом высоких эксплуатационных свойств, в частности, при формировании полимерных покрытий, клеевых прослоек, герметиков, дублированных и нетканых материалов, стеклопластиков и пластмасс. Явление тиксотропного понижения внутренних напряжений было широко использовано на практике при создании полимерных материалов из различных систем олигомеров, растворов, расплавов и дисперсий полимеров. [c.134]

Формирование покрытий из кремнийорганических олигомеров с большой концентрацией фенильных групп на эластичном подслое позволяет наряду с уменьшением внутренних напряжений в 2—3 раза повысить адгезию покрытий путем формирования в них упорядоченной структуры. Причина этого явления обусловлена тем, что структурные элементы подслоя из мелами-ноалкидного олигомера играют при этом роль центров структурообразования, а высокоэластические свойства подслоя обеспечивают релаксацию внутренних напряжений. Нанесение эластичного подслоя на подложку позволяет сформировать однородную и упорядоченную структуру также в покрытиях из расплавов кристаллических полимеров. При получении покрытий из расплавов полиэтилена низкого давления взаимодействие полимера с поверхностью подложки приводит к резкому замедлению подвижности структурных элементов, препятствуя формированию упорядоченной структуры в слоях покрытий, прилегающих к подложке (рис. 3.2), в то время как в слоях, граничащих е воздухом, формируется упорядоченная структура ламелярного типа, образующая сетку. Покрытия с такой неоднородной структурой характеризуются высокими внутренними напряжениями, вызывающими их самопроизвольное отслаивание в процессе эксплуатации. Формирование однородной упорядоченной структуры и резкое понижение внутренних напряжений в системе наблюдаются при использовании в качестве подслоя покрытий с оптимальной толщиной, из эластомерных систем. При этом в слоях, граничащих с подслоем и воздухом, формируется сетчатая структура из ламелей, а внутренние напряжения понижаются до десятых долей мегапаскалей, что характерно для эластичного подслоя. Применение эластичного подслоя позволяет резко понизить внутренние напряжения при формировании покрытий из ненасыщенных полиэфиров [51], эпоксидов [69] и растворов полимеров [89]. [c.67]

На основании реологических, теплофизических, физико-механических и структурных исследований было установлено, что при получении покрытий из олигомерных систем, расплавов и растворов полимеров на первой стадии процесса их формирования наблюдается образование локальных связей в пределах небольшого числа молекул или между отдельными ассоциатами, что сопровождается образованием надмолекулярных структур или агрегацией имеющихся структурных элементов. На второй стадии между этими структурами возникают связи, что приводит к резкому торможению релаксационных процессов и нарастанию внутренних напряжений. Такой характер структурообразования наблюдался при формировании пространственной сетки из ненасыщенных полиэфиров [46, 90], эпоксидов [118, 119], олигоэфируретанов [102, 120, 121], кремнийорганических олигомеров разного химического состава [122], фенолоформальдегид-ных и алкидных олигомеров [123], олигоэфиракрилатов, [96, 124, 125], растворов полиуретанов и эпоксидов [103, 126, 127], растворов поливинилового спирта и его производных [128], по-листирольных [129—131] и других пленкообразующих. Для предотвращения образования при формировании покрытий из растворов и расплавов полимеров и олигомерных систем неоднородной структуры, состоящей из крупных агрегированных структурных элементов, на начальной стадии их формирования осуществляется модификация пленкообразующих поверхностноактивными веществами с определенной структурой молекул. Изучение структурообразования в присутствии поверхностно-активных веществ свидетельствует о том, что они блокируют часть полярных групп пленкообразующего, изменяют конформацию молекул и препятствуют агрегации структурных элементов. Показано [42], что введение таких поверхностно-активных веществ в состав ненасыщенных полиэфиров позволяет создать упорядоченную структуру в покрытиях с более высокими прочностными и адгезионными свойствами и меньщими внутренними напряжениями как на начальной стадии формирования, так и после завершения процесса полимеризации. Такая структура [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология