Несмотря на эти недостатки, метод прост для реализации. Единственными необходимыми приборами являются стеклянные, металлические или даже деревянные пластинки, а также набор шариков различного диаметра или плотности и градуированная трубка для определения высоты отскока шарика. При регулируемом нагреве металлической плитки можно использовать эту методику для изучения процесса отверждения термореактивных систем, аналогично тому, как описано Гордоном и Гривсоном [38] для полимеров. В отличие от метода катящегося шарика (будет описан ниже), эта методика дает возможность измерять увеличение пластичности пленки при отверждении.

Высокочастотные методы (методы импеданса). Механический импеданс волн эластического сдвига, распространяющихся в среде, изменяется ввиду присутствия вязкоэластичного слоя на поверхности среды. Если волны, проходящие через эластичный слой, полностью поглощаются этим слоем, изменения характеристического импеданса могут быть соотнесены с реологическими параметрами материала слоя. Это трудно получить для пленок многих красок, но, несмотря на это, метод можно использовать для измерения изменений, происходящих в пленке при высушивании и отверждении.

На практике импульсы высокочастотных колебаний генерируются пьезоэлектрическим кристаллом, присоединенным к подложке. После прохождения через подложку затухающие колебания вновь преобразуются в электрический сигнал. Измеряются фазовый угол и затухание колебаний, а также изменение значений каждого из этих параметров, которые используются для сравнительной оценки скоростей изменений, протекающих в высыхающей и отвержденной пленках различных красок. Каждый из импульсов направляется на подложку под малым углом, а отраженные импульсы детектируются приемником-кристаллом, как

Рис. 12.3. Импедансный прибор Майерса:

1 — передающий кристалл; 2— пленка; 3 — принимающий кристалл; 4— кварцевый брусок это сделано в приборе Майерса (рис. 12.3) [11, 39—42]; в другом варианте ряд импульсов отражается перпендикулярно от поверхности подложки вдоль того же направления, по которому они были генерированы, таким образом, чтобы их можно было детектировать тем же кристаллом, как в методе Мьюиса [43]. В обоих случаях изучаемая краска наносится на подложку.

Хотя это точно не установлено, складывается четкое впечат-ление, что эти методы ограничены чувствительностью приборов и могут использоваться для измерений в ограниченном диапазоне значений вязкоэластических параметров. Следовательно, для многих лакокрасочных материалов методики эти могут применяться для- измерения свойств пленок только для ограниченной области общего процесса сушки — отверждения пленок. Более того, как можно ожидать, адгезия высыхающей пленки к материалу подложки оказывает сильное (и, по-видимому, неизвестное) влияние на результаты [42]. В работе [11] использованы частоты 2—100 МГц, и измеренное затухание сигналов представляется набором экспоненциально затухающих эхо. Мьюис использовал в своем методе [43] несколько меньшие частоты — около 100 кГц.

Метод катящегося шарика. Этот метод, как и метод «отскакивающего» шарика, прост по замыслу и исполнению. Окрашенная панель наклоняется под определенным углом, и время, необходимое для того, чтобы маленький стальной шарик прокатился на определенное расстояние по окрашенной поверхности, измеряется как функция времени сушки (отверждения). В другом варианте расстояние, на которое прокатится шарик, измеряется как функция времени. Метод введен Вольфом и Зайдлером [44], которые использовали его для изучения влияния различных растворителей и пластификаторов на вязкость нитроцеллюлозных покрытий при сушке. В работе [45] метод использован для корреляции вязкости и поверхностного растекания эмульсионных красок; Тэйлор и Фостер [46] применяли его для изучения реакционной способности эмалей горячей сушки в температурном диапазоне 140—160° С, а Геринг [47] —для изучения изменений вязкости в высоконаполненных эмалях, наносимых методом электрофореза. В этой работе выводится простая теория, основанная на рассмотрении баланса действующих сил, которую, однако, мы считаем неадекватной объясняемым результатам.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒