• 1. Основы.
  • 1.1 Поверхностное натяжение

  • Скачать 216.12 Kb.


    страница1/3
    Дата02.02.2018
    Размер216.12 Kb.

    Скачать 216.12 Kb.

    Поверхность и субстрат


      1   2   3

    Поверхность и субстрат



    1. Основы. 2

    1.1 Поверхностное натяжение 2

    1.2 Измерение поверхностного натяжения 3

    1.3 Дефекты поверхности 4

    1.4 Влияния на выравнивание 4

    1.5 Физические процессы во время отвердения 5

    1.6 Предупреждение поверхностных дефектов 6

    1.7 Модификация поверхности: Гладкость, Стойкость к царапинам, Гидрофобность 6

    1.8 Смачиватель подложки 7

    2. Действие добавок 8

    2.1 Силиконовые добавки (органически модифицированные полисилоксаны) 8

    2.2 Добавки на основе акрилатов 8

    2.3 Специальные выравнивающие агенты 8

    2.4 Восковые добавки (Гидрофобность) 9

    3. Полисилоксановые выравнивающие агенты: 10

    4. Акриловые выравнивающие агенты: 11

    5. Специальные выравнивающие агенты: 12




    1. Основы.


    Смачивание субстрата – Выравнивание – Модификация поверхности

    Дефекты поверхности покрытия в большинстве случаев могут быть снижены за счет разницы межфазного натяжения между покрытием и субстратом.

    Эти повреждения происходят, когда жидкое покрытие (это только в отношении покрытий на водной основе) применяется на твердом, не впитывающем субстрате. Чаще всего, водно-дисперсионные покрытия имеют более высокое поверхностное натяжение, чем субстрат, на который они наносятся. В этом случае, жидкость имеет тенденцию удаляться с субстрата, вместо распределения по его поверхности, что необходимо для получения однородной поверхности. Изменение в поверхностном натяжении покрытия необходимо для решения этой проблемы. Таблица 1 дает обзор поверхностного натяжения распространенных подложек, жидкостей и поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые используются в производстве красок, лаков и адгезивов.

    Дефекты выравнивания могут также появляться по причинам, не основанным на разнице в межфазном натяжении. Это причины, вызванные реологией, методом использования покрытия и испарением растворителя. В высоко псевдопластичных системах быстрое формирование структуры мешает равномерному распределению покрытия, из-за чего получается плохое выравнивание. Нанесение кистью или грубая пульверизация могут также приводить к дефектам выравнивания. Испарение растворителя может стать причиной появления разницы поверхностного натяжения, и образовывать кратеры.

    Дефекты выравнивания, основанные на физических причинах, не могут быть сняты введением агентами выравнивания.

    1.1 Поверхностное натяжение

    Значения поверхностного натяжения для субстратов, жидкостей и ПАВ распространяются в широком диапазоне. Все водные покрытия влекут проблемы на субстрате, показатели поверхностного натяжения которого ниже, чем у покрытия.




    Субстрат

    Поверхн. натяжение [mN/m]

    Жидкости

    Растворители

    Поверхн. натяжение [mN/m]

    ПАВ

    Поверхн. натяжение [mN/m]

    Стекло


    Фосфорнокислая сталь

    ПВХ


    Алюминий

    Полистирол

    Оцинкованная сталь

    Полиэстер

    Полиэтилен

    Полипропилен

    Необработанный алюминий

    Необработанная сталь

    Политетрафторэтилен

    73

    43 – 46



    39 – 42

    ~ 40


    36 – 42

    35

    43



    32 - 39

    28

    33 - 35



    29

    18

    Ртуть

    Вода


    Диэтиленгликоль

    Ксилол


    Бутилгликольэфир

    Алкилбензол

    Уайтспирит

    Бутилгликоль

    Бутилацетат

    Бутанол


    Органосилоксан

    Изопропанол

    n-Октан

    Диметилсилоксан



    Гексаметилдисилоксан

    Изопентан



    276


    72

    49

    32



    30

    28 – 30


    25 – 31

    27

    25



    23

    ~ 22


    22

    21

    21



    16

    15

    NPEO
    Силиконовые ПАВ
    Полиэфир-Силоксан-

    Сополимер

    Анионный

    Фторполимер


    35
    ~ 30

    ~ 20
    ~ 17



    Таблица 1: Поверхностное натяжение субстрата, жидкости и ПАВ.

    Путем ввода соответствующих добавок значение поверхностного натяжения может быть снижено до уровня, меньшего, чем значение поверхностного натяжения субстрата. Высокоэффективными являются силоксан- и фтор- ПАВы.



    По конкретной поверхности покрытие может распределяться или соскальзывать с нее, в зависимости от значений поверхностного натяжения. В случае, если поверхностное натяжение покрытия выше, чем у субстрата оно будет соскальзывать с его поверхности, стремясь образовать по возможности наименьшую общую поверхность с субстратом. Угол, образованный между жидкостью и субстратом является показателем способности жидкости к распределению по основе и, соответственно, дает возможность определять размер поверхностного натяжения, сравнивая с эталоном. Угол  имеет значение выше 90. Типичный пример высокого поверхностного натяжения это шарик ртути (см. рис. 1).



    Рисунок 1: Жидкости с различными показателями поверхностного натяжения
    В другом случае поверхностное натяжение жидкости меньше, чем у субстрата, и жидкость легко распределяется по поверхности. В этом случае угол  принимает значение <= 90.

    Вообще, угол контакта тем меньше, чем выше смачивающая способность жидкости. Это означает, что поверхностное натяжение жидкости имеет более низкие значения в сравнении с поверхностным натяжением субстрата.



      1   2   3

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Поверхность и субстрат

    Скачать 216.12 Kb.