Полиэфирные покрытия формировании

Значительное увеличение адгезии до 6—8 МПа и внутренних напряжений наблюдается при формировании покрытий на блочной меди и стали. В этом случае размер надмолекулярных структур в полиэфирных покрытиях, их морфология и характер распределения также зависят от числа активных центров на поверхности подложки и ее текстуры, как и при формировании покрытий на медной фольге и стекле. [c.24]

Специфические особенности в формировании надмолекулярной структуры проявляются в покрытиях, полученных а стали. Высокая адгезия полиэфирных покрытий к стали (7—8 МПа) приводит к смешанному характеру отслаивания пленки. В слоях, граничащих с подложкой, обнаруживается круговая ориентация структурных элементов глобулярного типа с различным размером и плотностью упаковки в центре и на периферии. Такая структура сохраняется на расстоянии около 150 нм от поверхности подложки. Особый характер структурообразования в этом случае обусловлен тонкой структурой самой подложки. Методом двухступенчатых реплик с применением катодного травления в неоне [28], а также с использованием других методов [29] было обнаружено, что структурные элементы стали образуют сетку дислокаций. Расстояние между отдельными узлами этой сетки составляет около 100 нм. Размер структурных элементов и плотность их упаковки в преде- [c.25]

Особенности надмолекулярной структуры покрытий, сформированных на различных подложках, определяют не только их физико-механические, теплофизические свойства и долговечность, но и кинетику водопоглощения. При малой величине адгезии в слоях полиэфирных покрытий, граничащих с воздухом, обнаруживается более высокая плотность упаковки структурных элементов. Покрытия с такой структурой медленно поглощают влагу и отличаются сравнительно небольшой удельной величиной водопоглощения. В покрытиях, сформированных на стекле, с более дефектной структурой поверхностных слоев, скорость водопоглощения и его предельное значение увеличиваются. При формировании покрытий на блочной меди и особенно на стали с более ориентированной и упорядоченной структурой обнаруживается наименьшее водопоглощение (рис. 1.14). [c.27]

Из этих данных вытекает, что формирование упорядоченных структур вблизи твердой поверхности в растворах полимеров и покрытиях возможно только при наличии специфического взаимодействия. В полиэфирных покрытиях, наполненных кварцевым песком, такое взаимодействие может осуществляться путем образования водородной связи между группами СО смолы и ОН наполнителя, а также в результате образования комплексных соеди- [c.40]

Рис. 1.21. Кинетика изменения коэффициента теплопроводности (2, 3) и внутренних напряжений Овн ( , 4) при формировании полиэфирных покрытий при 80°С, без введения инициатора и ускорителя полимеризации

Рис. 1.22. Кинетика изменения коэффициента теплопроводности X (2, 4) и внутренних напряжений 0вн (I, 3) при формировании полиэфирных покрытий

Рис. 1.24. Кинетика нарастания и релаксации внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий из лака ИУ-229 различной толщины (мкм) 1 — 120 2 — 140 3 — 190 4 — 280 5 — 310 6 — 520 7 — 630 8 — 820.

Исследовалось 1[27] изменение усадки при формировании пленок из полиэфирной смолы ПН-1 и влияние на усадку природы поверхности частиц наполнителя. Линейная усадка определялась при помощи микроскопа Мир-12, на предметном столике которого монтировался пластинчатый нагреватель. Связующее заливалось в специальную форму с антиадгезионным покрытием. Смола отверждалась при 80 °С. Температура регулировалась и поддерживалась постоянной при помощи потенциометра и автотрансформатора. На рис. 2.5 и 2.6 приведены данные об изменении усадки и внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий и пленок. Как видно из рисунков, усадка смолы практически завершается через 30—40 мин формирования в этих условиях. Время достижения предельной усадки совпадает с временем студнеобразования. При охлаждении образцов до 20 °С усадка возрастает примерно в два раза по сравнению с усадкой, наблюдаемой при полимеризации. Внутренние напряжения, возникающие при формировании покрытий, составляют незначительную величину при термическом отверждении и не превышают 0,1 МПа. При охлаждении покрытий в результате замедления релаксационных процессов внутренние напряжения возрастают более чем на порядок. Аналогичные закономерности в изменении внутренних напряжений при нагревании и охлаждении покрытий наблюдались при формировании их из других пленкообразующих 28]. Скорость нарастания и величина внутренних напряжений при этом зависят от разности между температурами испытания и стеклования полимера. Выше температуры стеклования внутренние напряжения практически не возникают [29], ниже температуры стеклования напряжения пропорциональны разности между температурой ис- [c.51]

Рис, 2.8, Изменение внутренних напряжений в процессе формирования полиэфирных покрытий при 80 °С и последующего охлаждения до 20 °С армированных стеклохолстом ВЕ (/) и ХЖК (2) [c.53]

Был изучен [69—71] процесс формирования полиэфирных покрытий на деревянных подложках из-за все более возрастающего применения полиэфирных покрытий в различных отраслях промышленности для отделки древесины и отсутствия критериев, позволяющих выбрать и оценить оптимальные технологические условия их получения. Показано, что процесс формирования покрытий на древесине имеет ряд своих специфических особенностей. [c.84]

Рис. 2.45. Кинетика нарастания внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий

В отличие от полиэфирных покрытий нарастание внутренних напряжений при формировании алкидных покрытий наблюдается при увеличении содержания аэросила до 0,5%. При последующем увеличении концентрации наполнителя внутренние напряжения не изменяются. Это свидетельствует об ограниченном числе гидроксильных групп в алкидной смоле, способных взаимодействовать с поверхностью аэросила. [c.104]

На рис. 2.55 приведены данные о распределении внутренних напряжений по толщине покрытия и подложки при формировании полиэфирных покрытий толщиной 850—870 мкм на орехе при [c.109]

Рис. 2.56. Кинетика расходования двойных связей стирола (а) и малеинового ангидрида (б) в условиях формирования полиэфирных покрытий при 80 (1—5) и при 20°С (6) различной толщины (мкм)

Рис. 3.8. Кинетика нарастания усадки (/) и температуры формирования полиэфирных покрытий на границе полимер — стеклянная подложка (2) при 80 °С.

Рис. 3.10. Изменение коэффициента теплопроводности X (2, 3) и нарастание внутренних напряжений Ови (1, 4) при формировании полиэфирных покрытий 1,3 — при 80 °С 2, 4 — при 20 °С.

Было установлено [34—37], что внутренние напряжения, возникающие в пленке на границе с подложкой или в подложке на границе с пленкой, изменяются немонотонно в зависимости от толщины покрытий. Вначале с увеличением толщины покрытий внутренние напряжения нарастают, а затем снижаются вследствие самопроизвольного отслаивания или разрушения покрытий. На основании этих данных был предложен [35] новый критерий для оценки величины адгезии по предельным значениям внутренних напряжений. Установлено [30, 31, 37], что предельные критические напряжения, как и другие физико-ме-ханические характеристики, имеют временную зависимость. Так, в полиэфирных покрытиях, сформированных на стеклянных подложках, самопроизвольное отслаивание происходит при значении внутренних напряжений, составляющих 25—30% от величины напряжений, возникающих при их формировании. [c.14]

Внутренние напряжения в процессе формирования полиэфирных покрытий на поливинилацетатном грунте изменяются немо- [c.66]

Рис. 3.4. Кинетика изменения внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий с 16% (об.) рутила (1) и модифицированного различными соединениями (см. табл. 3.1)

Эффективным способом регулирования релаксационных процессов при формировании покрытий на древесине является применение эластичных грунтовок на основе поливинилацетатной эмульсии, которые способствуют понижению внутренних напряжений при сохранении высокой адгезии полиэфирных покрытий к поверхности подложки (см. рис. 3.7). [c.80]

Рис. 3.14. Кинетика изменения внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий, модифицированных кремнийорганическими соединениями (см. табл. 3.1) № 2 (а) и № 9 (б) в количестве

Исследование незавершенности релаксационных процессов при формировании полиэфирных покрытий 128 [c.4]

Влияние условий формирования на внутренние напряжения в полиэфирных покрытиях 133 [c.4]

Влияние природы подложки на процесс формирования, структуру и свойства полиэфирных покрытий 146 [c.4]

Предлагаемая монография посвящена обобщению результатов исследований в области разработки физико-химических основ формирования полиэфирных покрытий из ненасыщенных олигоэфиров с учетом влияния на кинетику отверждения покрытий, их структуру и свойства, дефектности макромолекул олигоэфиров, особенностей распределения и природы функциональных групп, конформации макромолекул и характера образуемых ими надмолекулярных структур и других физикохимических факторов. [c.6]

Следует отметить, что при оценке глубины протекания процессов при формировании покрытий по их твердости необходимо учитывать особенности отверждения различных слоев покрытий в зависимости от химической природы олигомерной композиции [134]. При исследовании твердости полиэфирных покрытий установлено [26], что их твердость достигает предельного значения задолго до окончания процесса формирования покрытий вследствие большей скорости удаления растворителя и протекания окислительных процессов в поверхностном слое. В противоположность этому при формировании покрытий на основе ненасыщенных олигоэфиров, процесс полимеризации которых ингибируется кислородом воздуха, возможно более медленное нарастание твердости поверхностных слоев по сравнению с твердостью покрытия в целом. Кроме того, метод измерения твердости не позволяет контролировать начальную стадию процесса. Этот метод в сочетании с другими методами может быть применен лишь для получения относительных данных [c.121]

Наиболее эффективным способом формирования оказалось отверждение покрытий под действием ультрафиолетового облучения. Особенность этого излучения состоит в том, что оно легко проникает через полиэфирные покрытия и вызывает равномерное их отверждение во всем объеме. В качестве источника излучения применяли лампы ПРК-2. [c.135]

Под действием ультрафиолетового излучения отверждение покрытий на основе различных полиэфирных лаков происходило в течение 10-15 мин при малой величине внутренних напряжений в покрытиях (десятые доли мегапаскаля), т.е. меньших, чем при конвективном способе. Особенно эффективным этот метод оказался для лаков холодного отверждения, характеризующихся сравнительно низкой адгезионной прочностью. При отверждении под действием ультрафиолетового облучения наблюдается улучшение адгезионных и других физико-механических свойств покрытий. Методом ИКС установлено, что при таком способе отверждения покрытий продолжительность расходования двойных связей стирола и ненасыщенного олигоэфира сокращается до 10-15 мин. Причина этого явления обусловлена, вероятно, селективным распределением энергии и дополнительны.м инициированием полимеризации ультрафиолетовым излучением, приводящим к увеличению числа свободных радикалов. Полиэфирные покрытия характеризуются высокой степенью проницаемости к ультрафиолетовому излучению-до 8 мм [114, 158]. Способ отверждения полиэфирных покрытий оказывает значительное влияние на надмолекулярную структуру покрытий и однородность ее по толщине пленки (рис. 5.2). При конвективном способе отверждения покрытий в них возникает неоднородная по толщине пленки структура. В результате адсорбционного взаимодействия ассоциированных макромолекул с поверхностью подложки в этих слоях наблюдается резкое торможение релаксационных нроцессов при формировании покрытий. В связи с этим в слоях, граничащих с подложкой, фиксируются в процессе отверждения структурные элементы, характерные для исходных ассоциированных полиэфирных композиций. По мере удаления от подложки наблюдаются агрегация структурных элементов и формирование более сложных надмолекулярных образований, неравномерно распределенных в системе. Особенно неоднородная структура образуется в поверхностных слоях. [c.136]

Характер образующихся структур существенно зависит от концентрации растворов полиэфирных лаков. Формирование покрытий из сильно разбав- [c.140]

Были получены кинетические данные об изменении внутренних напряжений в процессе прогрева и охлаждения полиэфирных покрытий, сформированных на поверхности березы при 60 С в течение 20 ч. Установлено, что через 1 ч прогрева внутренние напряжения достигают постоянного значения и не изменяются на протяжении всего периода прогрева. При охлаждении до 20 "С внутренние напряжения в покрытиях также становятся постоянными. Из приведенных данных следует, что скорость отверждения полиэфирных покрытий на деревянных подложках меньше, чем на стальных. Не.монотонный характер изменения внутренних напряжений на начальных стадиях процесса формирования полиэфирных покрытий связан, по-видимо.му, со сложными структурными превращениями, сопровождающимися неодинаковой ориентацией структурных элементов в различных слоях покрытий. [c.149]

Иная структура обнаруживается при формировании полиэфиров на стекле (рис. 1.10,6), отличающимся большей на порядок прочностью взаимодействия с полиэфиром по сравнению с медной фольгой. Повышение адгезии и значительно меньшая скорость протекания релаксационных процессов свидетельствуют о возникновении на границе раздела полимер — подложка в этом случае большего числа центров структурообразования, специфически взаимодействующих с полимером в результате образования водородных связей между карбонильными группами смолы и гидроксильными группами подложки [22]. Это сопровождается возникновением в пограничном слое сетчатой структуры из анизодиамет-ричных структурных элементов (рис. 1.10,6). Такой характер структурообразования в полиэфирных покрытиях обусловлен особенностями строения стекла. С помощью углеродных реплик, оттененных различными металлами, методом электронной микроскопии обнаружена гранулярная структура стекла [23]. Средний размер гранул в зависимости от формы изменяется в пределах 5— 30 нм. В боросиликатных стеклах наряду с этим наблюдаются гранулы удлиненной формы, возникающие путем соединения более мелких образований в структуры размером до 200 нм. При элект-ронно-микроскопическом исследовании пленок стекла, полученных выдуванием в пламени горелки, обнаружены также сферические элементы диаметром 10 нм [24]. Методом срезов, полученных с помощью алмазного ножа [25], обнаружена микрогетерогенная структура боросиликатного стекла. Микрогетерогенности различной формы соответствуют участкам, обогащенным соединениями ВаО, 5102, Ь1гО. Аналогичные неоднородности в структуре стекла были обнаружены методом травления путем выщелачивания водой в течение 17 ч при 35 °С с последующей сушкой [26]. При исследовании структуры стекла с применением метода кислородного травления также обнаружена [4] неоднородная структура с равномерно распределенными по поверхности сферическими частицами (рис. 1.11). Наличие сферических структурных элементов на поверхности стекла способствует формированию таких же структур в поверхностных слоях покрытий, граничащих с подложкой (рис. 1.11,6). [c.24]

При исследовании процесса формирования покрытий из олиго-эфирмалеинатфталатов, отверждаемых стиролом, было показано [85], что в условиях формирования при 20 °С внутренние напряжения достигают предельного значения через 20—30 сут формирования и не превышают 1,0 МПа для покрытий толщиной от 300 до 1000 мкм (рис. 3.7, а). Значительно быстрее внутренние напряжения достигают предельного значения при отверждении при 80 °С (рис. 3.7, б). Напряжения, возникающие в процессе отверждения полиэфирных покрытий, составляют небольшую величину. Резкое нарастание внутренних напряжений наблюдается при охлаждении покрытий, подвергнутых термическому отверждению. Аналогичные закономерности в изменении внутренних напряжений были обнаружены при формировании покрытий из других олигомерных систем [20,59-61,70,71,75-78,86-89]. [c.135]

Изучена микроструктура полиэфирных покрытий, полученных из 25%-ных растворов олигоэфирмалеинатов в ацетоне. В таких олигомерных системах методом быстрого замораживания выявлены отдельные глобулярные ассоциаты. При воздействии электронного пучка в течение 5 мин в пленке практически не выявляется структура. При воздействии электронного пучка в течение 15 мин выявляется тонкая глобулярная структура, аналогичная структуре, обнаруженной методом срезов (см. рис. 3.11) в отвержденных покрытиях. При последующем облучении наблюдается агрегация структурных элементов с образованием более крупных надмолекулярных структур. Через 20—25 мин формирования наряду с глобулярными обнаруживаются полосатые структуры. Через 30 мин облучения наблюдается растрескивание пленки, при этом происходит смещение одного слоя покрытия относительно другого, что обусловлено различной структурой слоев по толщине пленки. [c.140]

Была изучена временная зависимость адгезионной прочности полиэфирных покрытий на основе ненасыщенных полиэфиров, отвержденных стиролом и триэтиленгликолевым диэфиром метакриловй кислоты и сформированных на различных подложках, а также алкидных покрытий. Временная зависимость адгезионной прочности покрытий из олигоэфирмалеинатов от величины внутренних напряжений получена при формировании покрытий при 18 °С. Величина предельных критических напряжений, вызывающих самопроизвольное отслаивание покрытий, определялась путем прогрева образцов в течение 10 ч при80°С через различные промежутки времени. Было установлено, что между логарифмом т долговечности покрытий и внутренними напряжениями существует линейная зависимость, причем характер этой зависимости сохраняется для покрытий, полученных из различных пленкообразующих полиэфирных лаков (ПН-1, ПЭ-219, ПЭ-220), алкидных и эпоксидных и других олигомеров [30—32, 37, 38]. [c.15]

Были получены данные о влиянии различных грунтов, применяемых для улучшения адгезии полиэфирных лаков, на кинетику нарастания и релаксации внутренних напряжений при формировании покрытий на основе олигоэфирмалеинатов. Обычно для этих целей применяются следующие составы ПЭ — парафиновая эмульсия на основе стеарина, вазелина, трансформаторного масла, содержащая дицианаминоформальдегидный олигомер АС-1 — продукт сополимеризации бутилметакрилата с метакрил-амином в присутствии дибутилсебацината (дисаполь), а также карбамидоформальдегидный олигомер МФ-17. При формировании покрытий на этих подслоях наблюдается их самопроизвольное отслаивание, что сопровождается понижением внутренних напряжений. Наихудшие адгезионные свойства к полиэфирным покрытиям обнаруживает подслой из АС-1 и парафиновой эмульсии. Значительное понижение внутренних напряжений и высокие адгезионные свойства покрытий обнаруживаются при формировании их на эластичной грунтовке на основе поливинил-ацетатной эмульсии. [c.66]

Модификаторы второго класса — типа винилтриэтоксисила-на — способны химически взаимодействовать с олигомером с раскрытием двойных связей модификатора и полиэфира. Формирование полиэфирных покрытий на поверхности подложки, модифицированной винилтриэтоксисиланом, сопровождается значительным увеличением адгезии при одновременном нарастании внутренних напряжений. [c.68]

Величина адгезии и внутренних напряжений при формировании полиэфирных покрытий на поверхности подложки, модифицированной соединениями третьего класса, зависит от природы заместителей в фенильном кольце. С ростом электроотрицательности заместителя в ряду (С2Н5)гЫ, Н, СН3О и увеличением расстояния между активными центрами внутренние напряжения понижаются больше, чем адгезия. Для выяснения причины этого явления была исследована структура поверхности подложки и покрытий в пограничном слое. Электронно-микро-скопические исследования структуры подложки проводили с применением кислородного травления образцов. Было установлено, что кремнийорганические соединения не образуют однородного слоя на поверхности стекла, а распределяются в виде глобул диаметром от 10 до 50 нм и их агрегатов. При расстоянии между глобулами, соизмеримом с их диаметром, повышение адгезии не сопровождается значительным изменением внутренних напряжений. С увеличением расстояния между глобулами в 2—3 раза адгезия понижается значительно меньше, чем внутренние напряжения, оставаясь всегда больше адгезии к поверхности немодифицированной подложки. В присутствии модификаторов первого класса в пограничных слоях покрытий формируется структура глобулярного типа. При модифицировании поверхности подложки соединениями третьего класса морфология надмолекулярной структуры покрытий зависит от природы заместителя в фенильном кольце. Значительное увеличение адгезии покрытий на модифицированной подложке при неизменной величине внутренних напряжений по сравнению с покрытиями на немодифицированной подложке наблюдается в присутствии модификаторов, способствующих формированию сетчатой структуры из анизодиаметричных структурных элемен- [c.70]

При формировании полиэфирных покрытий наибольшее число функ-циона.льных групп расходуется на первой стадии полимеризации на образование надмолекулярных структур, характер которых зависит от природы подложки, условий формирования и толщины покрытий. На этой стадии пленкообразования полимеризация протекает главны.м образом внутри надмолекулярных структур. Это приводит к возникновению индукционного периода в изменении теплофизических параметров, внутренних напряжений и других физико-механических свойств покрытий. [c.137]

Природа подложки оказывает существенное влияние на структуру и свойства полиэфирных покрытий. Влияние подложки на структурные превращения при формировании покрытий проявляется при различных условиях их отверждения и зависит как от прочности взаимодействия на границе пленка-подложка, так и от текстуры и химического состава ПО.ТЛОЖКИ. Была изучена [25] структура различных слоев покрытий толщиной 300 мкм на основе олигомалеинатфталатов, сформированных при 20 С на разных подложках. Адгезионная прочность полиэфирных покрытий уменьшается в ряду сталь > медь > стекло с 7-8 до 3-3,5 МПа. Наибольшая плотность упаковки структурных элементов обнаруживается в слоях, граничащих с подложкой. Морфология структурных элементов на границе пленка - гюдложка зависит от текстуры [c.146]

Различная степень агрегации и упорядочения структурных элементов в отдельных слоях полиэфирных покрытий, сушественная зависимость их структуры от природы подложки и условий формирования определяются, вероятно, дефектностью структуры исходных макромолекул их разнозвенностью, статистическим распределением функциональных групп, широким молекулярно-массовым распределением, способностью молекул олигоэфира и сшиваюшего агента к гомополимеризации. Дефектность структуры покрытий и их неоднородность способствуют замедлению скорости протекания релаксационных процессов при их формировании и локализации внутренних напряжений по границам раздела структурных элементов, различающихся уровнем надмолекулярной организации. Влияние природы подложки на структурные преврашения возрастает при формировании полиэфирных покрытий на пористых материалах типа древесины, асбоцемента, бетона и др. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология