Вдобавок, испарение растворителя приводит к возникновению градиента концентрации растворителя по толщине пленки и, следовательно, к градиенту плотности. Как градиент плотности, так и градиент поверхностного натяжения, могут вызвать образование в жидкой пленке циркулирующих потоков. Последние могут привести к дезориентации (рандомизации) алюминиевой пудры в автомобильных верхних покрытиях с металлическим оттенком, хотя в большинстве публикаций по этому вопросу рассматривается в качестве контролирующего фактора только вязкость пленки [20]. В крайних случаях они могут привести к образованию ячеистых структур Бенарда, которые часто можно наблюдать на поверхности кипящих или быстро испаряющихся жидкостей. Поверхностные дефекты лакокрасочных или полимерных покрытий, вызываемые этими причинами, рассмотрены в работах [21, 22] и других.

' Таким образом, представленные соображения позволяют оценить роль сил, связанных с реологией наносимой краски, однако важно понять также, каким образом можно реализовать реологические особенности пленок, обусловленные сложностью их физического и химического состава.

Можно ожидать, что пленка будет не только вязк'оэластичным материалом, но при низких значениях приложенных напряжений будет проявлять упругие свойства. Эти свойства нелинейны и зависят от времени приложения и величины напряжения сдвига при нанесении. Некоторые сведения о сложности реологического поведения объемных систем аналогичного состава можно узнать в опубликованных много лет назад работах Оноги с сотр. по дисперсиям полимерных частиц [23]. В свете этого попь/Тки смоделировать поведение пленок при растекании путем рассмотрения их как ньютоновских или псевдопластических жидкостей могут показаться слишком простыми, так как на основе этих концепций можно выполнить лишь простейшие реологические измерения. Кроме того, наличие градиента концентраций по толщине пленки свидетельствует о том, что реология будет изменяться по толщине пленки. В то же время влияние градиента плотности в пленке, вероятно, должно сказываться в меньшей степени.

Во всестороннем обзоре [24] рассмотрена роль различных факторов, влияющих на растекание и другие процессы течения жидких пленок, особенно с учетом дефектов поверхности. Указывается, что силы, влияющие на растекание, находятся в пределах 3—5 Па, а на стекание с поверхности — около 0,8 Па. Скорости сдвига при 'растекании находятся в пределах 0,001—0,5 с- . Поскольку именно усилие сдвига, возникающее от действия сил тяжести и поверхностного натяжения, контролирует растекание, стекание й т. п., 'оценивать скорость сдвига неуместно; иначе говоря, при измерении реологических свойств лучше использовать приборы для измерения усилия, чем более распространенные приборы для измерения скорости сдвига.

12.2.4. Необходимые реологические характеристики для нанесения красок

В первую очередь, структура краски должна разрушаться и краска должна стать низковязкой для облегчения переноса с помощью (или через) приспособления для нанесения. Из-за высоких скоростей сдвига и коротких промежутков времени, характерных для процессов переноса краски на поверхность, как эластичность, так и вязкое течение,- могут изменить характер поверх1 ностных дефектов плёнкгГ. Последние, как можно ожидать, воз* растают из-за нестабильного гидродинамического течения, что связано с когезионным -разрушением потока краски на выходе сопла распылителя или на поверхности раздела между пленкой, прилегающей к субстрату; и выступающей кромкой, например валика, движущегося вдоль окрашиваемой подложки.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒