Пленки красок в процессе эксплуатации могут испытывать разнообразные механические деформации. Кроме того, физико-механические свойства покрытий сами по себе изменяются при старении. От уровня механических показателей зависит долговечность покрытия в процессе эксплуатации, т. е. сохранность физической однородности пленки определяет время, в течение которого покрытие может выполнять свои защитные функции. Постоянное воздействие воздуха и влаги (росы) на поверхность покрытия приводит к постоянному выщелачиванию низкомолекулярных веществ, таких как остатки растворителя, пластификатор или низкомолекулярные полимерные фракции, а также продуктов деструкции, которые могут размягчать покрытие и увеличивать его стойкость к хрупкому разрушению (растрескиванию). Кроме того, воздействие кислорода воздуха и света (особенно его УФ-со-ставляющей) может активировать различные фотолитические реакции с образованием свободных радикалов и пероксидов, вследствие чего может увеличиться степень сшивки пленки и, соответственно, ее хрупкость. В конечном итоге происходит разрушение пленки путем растрескивания или на ее поверхности, или, чаще, внутри пленки. Проникновение воды в пленку может оказывать благоприятное воздействие, поскольку вода часто «смягчает», пластифицирует пленку. Однако, если последнее сочетается с проникновением кислорода или анионов, это может привести к механическому разрушению вследствие увеличения хрупкости или накопления твердых продуктов коррозии на поверхности раздела покрытие/металл.

Большинство красок и покрытий основано на органических полимерах. Они поэтому вязкоэластичны и их реакция на механическую нагрузку заметно отклоняется от линейной. Кроме того, механические свойства матричного полимера могут существенно изменяться благодаря присутствию мелких полимерных частиц (выделяющихся при смешении компонентов и отверждении), частиц пигментов, наполнителей и т. д. Роль этих частиц в модифицировании свойств покрытия аналогична роли, которую играют наполнители при определении механических свойств полимерных композитов в массе. Предприняты попытки применить идеи и теории, выдвинутые для полимерных композитов, для интерпретации механических свойств лакокрасочных пленок.

В дополнение следует отметить, что большинство систем покрытий многослойны. Хотя пленкообразователь может быть один и тот же, природа и состав пигментов могут изменяться от слоя к слою. К неоднородности механических свойств, как по толщине, так и вдоль поверхности пленки, могут привести процессы удаления растворителя и пространственно-неоднородного сшивания при отверждении. Эти процессы обычно приводят к усадке полимерной матрицы и возникновению внутренних напряжений, которые изменяют ее механические свойства на подложке. В этой связи часто возникает вопрос, соответствуют ли результаты испытаний покрытий исходным свойствам материала, и в ряде случаев результаты испытаний вообще утрачивают свою ценность.

Достаточно сказано о сложности и важности механических свойств покрытий, а также о важности их изучения при натурных или искусственных условиях испытаний.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒