Hlavná technológie

Chémia povrchových vrstiev

Obsah:

Chémia povrchových vrstiev
Chémia povrchových vrstiev

Video: F4M3-05b Povrchová vrstva kvapaliny 2024, Smieť

Video: F4M3-05b Povrchová vrstva kvapaliny 2024, Smieť
Anonim

Povrchový povlak, akákoľvek zmes filmotvorných materiálov plus pigmenty, rozpúšťadlá a ďalšie prísady, ktoré po aplikácii na povrch a po vytvrdení alebo usušení poskytujú tenký film, ktorý je funkčný a často dekoratívny. Povrchové povlaky zahŕňajú farby, sušiace oleje a laky, syntetické číre povlaky a ďalšie výrobky, ktorých primárnou funkciou je ochrana povrchu objektu pred prostredím. Tieto výrobky môžu tiež zvýšiť estetickú príťažlivosť objektu zvýraznením jeho povrchových prvkov alebo dokonca skrytím z pohľadu.

Väčšina povrchových povlakov používaných v priemysle a spotrebiteľmi je založená na syntetických polyméroch - to znamená, že priemyselne vyrábané látky pozostávajú z extrémne veľkých, často vzájomne prepojených molekúl, ktoré pri aplikácii na povrchy vytvárajú tvrdé, pružné, adhézne filmy. Ďalšími komponentovými materiálmi povrchových povlakov sú pigmenty, ktoré poskytujú farbu, nepriehľadnosť, lesk a ďalšie vlastnosti; rozpúšťadlá alebo nosné kvapaliny, ktoré poskytujú kvapalné médium na nanášanie filmotvorných zložiek; a prísady, ktoré poskytujú množstvo špeciálnych vlastností. Tento článok sa zaoberá zložením a filmotvornými vlastnosťami povrchových povlakov na báze polyméru, počínajúc polymérnymi prísadami a pokračujúcimi cez pigmenty, kvapaliny a prísady. Dôraz sa kladie na farby (zďaleka najbežnejší typ náterov), hoci občas sa spomínajú aj iné typy náterov, ako sú sušiace oleje a laky. Pre lepšie pochopenie polymérnych zlúčenín, ktoré tvoria základ povrchových povlakov, sa odporúča čitateľovi začať s priemyselnými polymérmi, chémiou. Prehľad polohy povrchových povlakov v širšej oblasti priemyselných polymérov nájdete v časti Priemyselné polyméry: Obrys pokrytia.

Polyméry pre povrchové nátery

Povrchové poťahy na báze polyméru sa môžu považovať za dvojfázové kompozitné materiály pozostávajúce z pigmentových častíc a ďalších prísad dispergovaných v kontinuálnej matrici polyméru. Polyméry poskytujú poťahovej fólii svoju schopnosť priľnavosti k substrátu, väčšinu svojej chemickej odolnosti a pružnosť. Okrem toho, kontinuita filmu, veľká jeho trvanlivosť v prítomnosti environmentálnych stresov, jeho lesklé vlastnosti, väčšina jeho mechanických a tepelných vlastností a väčšina akejkoľvek chemickej reaktivity, ktorú bude film vykazovať, sú tiež závislé od polymérov.

Kľúčové vlastnosti povlaku polyméru sú molekulová hmotnosť, distribúcia molekulovej hmotnosti, teplota skleného prechodu (T g), a rozpustnosť. Dôležité sú tiež reaktívne molekulárne skupiny tvoriace polymér a kinetika a mechanizmus, ktorým je polymér tvorený - to znamená, či je tvorený polymerizáciou s postupným rastom alebo polymerizáciou s rastom reťazca. (Tieto dve polymerizačné reakcie sú podrobne opísané v článku priemyselné polyméry, chémia). Ďalším kľúčovým atribútom polyméru je jeho štruktúra. Polyméry môžu mať lineárne, rozvetvené alebo sieťové architektúry (pozri obrázky 1A, 1B a 1C priemyselných polymérov, ich chémia). Posledne menovaný typ štruktúry, pozostávajúci z polymérnych reťazcov kovalentne viazaných na niekoľkých miestach, aby sa vytvorila trojrozmerne zosieťovaná sieť, sa počas vytvrdzovania vo povlakovom filme často tvorí.