Следующим этапом в построении модели, описывающей некоторые аспекты создания красок, является рассмотрение химической природы связующего. Для того, чтобы полимер мог быть использован в качестве связующего для красок, он должен быть жестким и прочным. Экспериментальные исследования и теоретические данные показывают, что полимеры с большой молекулярной массой в значительной мере отвечают этим требованиям, но недостаточно хорошо растворяются в растворителях, пригодных для использования в декоративных красках. Поэтому необходимо использовать иизкомолекулярные полимеры, которые хорошо растворяются, но затем повышают молекулярную массу в результате сшивки в процессе высыхания.

Хотя существуют различные способы отверждения покрытий, на практике приемлемы только некоторые из них. С учетом влияния атмосферы наиболее распространенным способом сшивки является процесс, протекающий через стадию окисления. Процесс самоокисления протекает при формировании покрытий из растворов масел или полимеров, модифицированных маслом в уайт-спирите, которые в течение многих лет являются основой лакокрасочной промышленности.

Изучение механизма окисления явилось предметом многих серьезных исследований, однако основные характеристики процесса развиты в гидроперокисдной теории, выдвинутой Фармером в 1942 г. В начальной стадии окисления происходит незначительное увеличение вязкости и образование гидроперекисей на активных метиленовых группах. Эта стадия сопровождается также ростом количества сопряженных связей, образование которых протекает по радикальному механизму и сопровождается отщеплением водорода от активных метиленовых групп с последующей перегруппировкой. Вторичный процесс окисления, который катализируется сиккативами, протекает на поверхности покрытия и сопровождается распадом перекисей с последующей рекомбинацией и образованием связей С—С, С—О—С и С—О—О—С [34].

К сожалению, самоокисление масел ведет к нежелательным эффектам, связанным с появлением запаха и пожелтением пленки. Процесс самоокисления трудно остановить. Поэтому, вследствие очень глубокой сшивки, покрытие становится хрупким и заметно снижаются его прочностные характеристики.

Сшивку можно предотвратить путем использования предварительно синтезированных высокомолекулярных продуктов, причем из-за различия в растворимости, о чем говорилось выше, этот процесс легче протекает в дисперсии, чем в растворе. Процесс пленкообразования протекает по механизму коалесценции. Следует иметь в виду, что не во всех дисперсиях полимеров происходит коалесценция, но для того, чтобы получить плойку с нужными характеристиками, следует выбирать связующее с определенным набором свойств (7\. и др.). Образование пленок достигается для большого количества полимеров. Такие пленки не требуют отверждения и сохраняют термопрочность и жесткость. Согласно Диллону и др. [35], движущей силой коалесценции является поверхностное натяжение и вязкое течение полимерных молекул. Браун отмечает важную роль давления в капиллярах [36]. В последующих работах рассматривается влияние тех и других явлений на процесс пленкообразования [37].


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒