Термины
Сила сцепления покрытия(краски) с поверхностью изделия. При отсутствии адгезии после легкого повреждения покрытия краска будет остлаиваться пластами от изделия.
Поверхностное натяжение определяет степень смачиваемости поверхности изделия краской. При плохой смачиваемости либо при окраске будут образовываться кратера(не прокрашенные участки), либо между слоем краски и поверхностью изделия будет прослойка воздуха. Такое покрытие будет легко повреждаться.
Степень высыхания показывает какую нагрузку может выдержать покрытие к определенному моменту.
АДГЕЗИЯ
Термин образован от лат. adhaesio — прилипание, возникновение связи между поверхностными слоями двух разнородных (твёрдых или жидких) тел (фаз), приведённых в соприкосновение. Является результатом межмолекулярного взаимодействия, ионной или металлич. связей. Частный случай А.— когезия — взаимодействие соприкасающихся одинаковых тел. Предельный случай А.— хим. вз-ствие на поверхности раздела (хемосорбция) с образованием слоя хим. соединения. А. измеряется силой или работой отрыва на ед. площади контакта поверхностей (адгезионного шва) и становится предельно большой при полном контакте по всей площади соприкосновения тел (напр., при нанесении жидкости (лака, клея) на поверхность тв. тела в условиях полного смачивания; образовании одного тела как новой фазы другого; образовании гальванопокрытий и т. д.).
В процессе А. уменьшается свободная поверхностная энергия тела. Уменьшение этой энергии, приходящееся на 1 см2 адгезионного шва, наз. свободной энергией А. fA, к-рая равна работе адгезионного отрыва WA (с обратным знаком) в условиях обратимого изотермич. процесса и выражается через поверхностные натяжения на границах раздела первое тело — внеш. среда (в к-рой находятся тела) s10, второе тело — среда s20, первое тело — второе тело s12:
В случае А. жидкости к тв. телу (при смачивании) работа адгезионного отрыва выражается через поверхностное натяжение жидкости и краевой угол q:
При полном смачивании q=0 и W=2s10.
Совокупность методов измерения силы отрыва или скалывания при А. наз. а д г е з и о м е т р и е й. А. может сопровождаться взаимной диффузией в-в, что ведёт к размытию адгезионного шва.
(Источник: «Физический энциклопедический словарь». М.: «Советская энциклопедия», 1984.)
На практике чаще всего адгезию проверяют методом решетчатых надрезов.Сущность метода заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов и визуальной оценке состояния покрытия по четырехбальной системе.
| Балл | Описание поверхности лакокрасочного покрытия после нанесения надрезов в виде решетки | Внешний вид покрытия |
| 1 | Края надрезов полностью гладкие, нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решетки | |
| 2 | Незначительное отслаивание покрытия в виде мелких чешуек в местах пересечения линий решетки. Нарушение наблюдается не более, чем на 5 % поверхности решетки | |
| 3 | Частичное или полное отслаивание покрытия вдоль линий надрезов решетки или в местах их пересечения. Нарушение наблюдается не менее, чем на 5 % и не более, чем на 35 % поверхности решетки | |
| 4 | Полное отслаивание покрытия или частичное, превышающее 35 % поверхности решетки | |
ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
Термином "Поверхностное натяжение" называют силу, испытываемую молекулами жидкости на поверхности (сильнее всего на границе газ - жидкость) и направленная в глубину объема жидкости. Из-за поверхностного натяжения жидкость всегда принимает форму, соответствующую минимальной поверхности, в частности капля имеет сферическую форму.
Для большинства синтетических материалов, т.е. пластиков поверхностное натяжение очень мало. В нашем случае это определяется тем, как жидкость смачивает поверхность изделия. Смачивание считается оптимальным, когда капля жидкости остается там же, где она была нанесена. В других случаях жидкость может скатываться в каплю, либо, наоборот, растекаться. Оба случая в равной степени приводят к отрицательным результатам во время переноса краски. Поверхностное натяжение в данном случае определяется углом между верхней поверхностью жидкости и горизонтальной плоскостью, который может быть измерен:
1. Специальным прибором, оснащенным лупой, измеряется угол между плоскостью и касательной к поверхности жидкости. При этом используется определенное количество жидкости с уже известным поверхностным натяжением. Единицей измерения является мН/м.
2. Более удобный способ измерения поверхностного натяжения для тех, кто печатает, - это использование тестовых красок или тест-карандашей. В этих средствах находится жидкость с заранее известным значением поверхностного натяжения. Таким образом, можно определить границы значений. Поверхность пластика имеет то же значение поверхностного натяжения, что и тест-жидкость, если жидкость, нанесенная на поверхность, не растекается и скатывается в каплю в течение 2 секунд.
Обработка поверхности перед окраской обязательно проводится, если поверхностное натяжение Вашего материала составляет менее 38 мН/м.
Как правило, пластики имеют химически инертную и не пористую поверхность с низким поверхностным натяжением, что затрудняет образование связей с подложками, печатными красками, покрытиями и клеями. В семействе пластиков самую низкую поверхностную энергию имеют полиэтилен и полипропилен. Именно они чаще всего подвергаются обработке для улучшения их адгезионных свойств.
Любое загрязнение поверхности пластика снижает поверхностное натяжение и тем самым ухудшает адгезионные свойства пластика. Именно по этому перед окраской необходимо тщательно удалить все загрязнения.
Степень высыхания покрытия
Термин степень сушки важен для понимания допустимых воздействий на окрашенное изделия на данный момент.
Процесс полимеризации разных эмалей и лаков может отличаться по времени. Для дальнейшей работы с покрашенными изделиями нужно знать когда наступает необходимая степень высыхания. Проверка степени высыхания выполняется в соответствие с ГОСТ 19007-73.
| Степень высыхания | Условия испытания | Результаты испытания |
|---|---|---|
| 1 | Насыпание стеклянных шариков | Стеклянные шарики полностью удаляются мягкой волосяной нитью, не повреждая поверхности пленки |
| 2 | Нагрузка 20 г | Бумага не прилипает к покрытию |
| 3 | Нагрузка 200 г | То же |
| 4 | Нагрузка 2 кг | Бумага не прилипает к покрытию, на поверхности покрытия образуется след от нагрузки |
| 5 | Нагрузка 2 кг | Бумага не прилипает к покрытию и не оставляет след от нагрузки |
| 6 | Нагрузка 20 кг | Бумага не прилипает к покрытию. На поверхности покрытия остается след от нагрузки |
| 7 | Нагрузка 20 кг | Бумага не прилипает к покрытию и не оставляет след от нагрузки |
Степень 1: Испытание начинают после исчезновения липкости лакокрасочной пленки, которую устанавливают легким прикосновением пальцев к поверхности пленки. Затем с высоты от 30 до 50 мм на горизонтально расположенную поверхность лакокрасочной пленки насыпают около 0,5 г стеклянных шариков. Шарики насыпают на площадь диаметром 18 – 22 мм так, чтобы они лежали в один слой. Допускается насыпать шарики, на площадь в виде полосы. Поверхность лакокрасочной пленки вокруг места испытания рекомендуется защитить от перескакивающих шариков, чтобы использовать ее для дальнейших испытаний или для сравнения с испытуемым участком. Через 60±2 секунд шарики легко сметают мягкой кистью. Степень высыхания 1 достигнута, если все шарики удаляются, не вызывая повреждения поверхностного слоя. Фиксируют время, соответствующее достижению степени высыхания 1.
Степень 2: При испытании на окрашенную поверхность помещают чистыми руками или пинцетом листок бумаги, взяв его за один из свободных уголков. На листок бумаги накладывают резиновую пластинку, на середину которой устанавливают гирю массой 20 г; через 60±2 секунд снимают гирю и резиновую пластинку. Если при этом листок бумаги не прилипает к пленке, то степень высыхания 2 достигнута. Допускается удаление бумаги любым способом, не приводящим к видимым повреждениям пленки, при удержании бумаги на поверхности (например, за счет статического электричества).
Степени 3-7: Испытания проводят, как и при определении высыхания ЛКМ до степени 2, применяя нагрузки и фиксируя состояние поверхности по таблице. Оценку степени высыхания от 3 до 7 проводят через 30 с после снятия нагрузки.