Формирование покрытий из водорастворимых лакокрасочных материалов

Лакокрасочные материалы воднодисперсионного типа характеризуются наличием двух фаз: твердой - полимера и добавок (пигменты, ПАВ) и жидкой - воды.

Пленкообразование из водных дисперсий полимеров рассматривается как процесс ликвидации межфазной границы полимер - среда на поверхности подложки при одновременном удалении дисперсионной среды. Внешними признаками процесса являются уменьшение объема и оптической плотности пленок (для непигментированных образцов) и увеличение их объемного электрического сопротивления [7].

При формировании покрытий посредством испарения воды выделяются три стадии. Первая стадия - стадия образования промежуточного геля характеризуется сближением частиц и усилением взаимодействия между ними. Вязкость материала резко повышается, он становится пастообразным; содержание жидкой фазы в нем не превышает 20…30%. Этот процесс носит обратимый характер. Скорость испарения воды на этой стадии примерно постоянна и близка к скорости испарения ее со свободной поверхности.

Вторая стадия - синерезис (сжатие) промежуточного геля. При этом происходит дальнейшее удаление воды из пленки и разрушение имеющихся на поверхности глобул адсорбционно-гидратных оболочек. Коагуляционные контакты между частицами заменяются на конденсационные. Частицы деформируются: теряют шарообразную форму и принимают вид плотно уложенных многогранников. Образуется так называемая псевдопленка.

Третью стадию составляют аутогезионные процессы, заключающиеся в ликвидации межфазной границы, т. е. слиянии глобул. При этом содержащиеся на их поверхности ПАВ либо растворяются в полимере, либо вытесняются из межглобулярного пространства, образуя самостоятельную фазу [7].

Формирование покрытий из водорастворимых лакокрасочных материалов производиться аналогично органорастворимым ЛКМ. Однако скорость испарения воды ниже скорости испарения растворителя, поэтому время формирования лакокрасочной плёнки увеличивается [42].

В связи с этим, с целью ускорения формирования покрытий из водорастворимых ЛКМ применяются устройства для дополнительного бокового обдува окрашенной поверхности (система Venturi) Основой системы Venturi является обдувочная головка Venturi, которая представляет собой воздушный преобразователь, на вход которого поступает воздух под давлением 20…40 МПа. На выходе давление воздуха снижается почти до атмосферного, а его объём возрастает почти в 10 раз. При этом образуется мощная направленная воздушная струя, которая интенсифицирует процесс испарения воды. Следует отметить, что почти 90% воздуха забирается из окрасочно-сушильной камеры.

3.3 Формирование покрытий из порошковых лакокрасочных материалов

Формирование покрытий из порошковых ЛКМ связано с протеканием следующих процессов на поверхности подложки:

1. ожижение - переход порошкового материала в капельно-жидкое состояние (расплав);

2. монолитизация - слияние частиц (капель);

3. отверждение – переход материала из расплава в твёрдое состояние при охлаждении (а в случае реактопластов – и в результате химической реакции).

Обычно ожижение пленкообразователей проводят нагреванием, однако возможно применение и дозировочного воздействия на порошок растворителем (парами или аэрозолем) [7, 43].