что такое адгезия лакокрасочного покрытия
Адгезия – что это такое?
Часто при покупке лакокрасочных или штукатурных составов приходится слышать фразу: «средство обеспечивает хорошую адгезию» или «отличные адгезионные свойства». Значение термина часто непонятно. Давайте выясним, что такое адгезия, для чего она необходима и почему так важна?
Определение адгезии
Благодаря этому явлению краска и штукатурка прочно удерживаются на стенах и потолке, возможно бетонирование. Как становится ясно, оно отвечает за склеивание поверхности или основания с покрытием.
Адгезия – это сцепление разнородных веществ. В строительстве под этим термином понимается способность того или иного покрытия (например, лакокрасочного, штукатурного) к прочному сцеплению с поверхностью основания.
Адгезию делят на физическую и химическую:
Интенсивность склеивания измеряется в МПа (мегапаскалях). Эта цифра обозначает усилие, которое придется приложить, чтобы отделить покрытие от основания. Например, если на этикетке написано, что средство обеспечивает прилипание в 1 МПа, значит, чтобы оторвать его, придется приложить усилие в 1 Н на каждый мм2 (около 100 г/мм2).
Адгезионные свойства – это одна из основных характеристик для любого покрытия, декоративного или защитного. От них зависит прочность и надежность соединения, возможность склеивания тех или иных типов материалов, комфортность или трудоемкость при проведении работы.
Для каких материалов важна адгезия
Первоочередное значение этот показатель имеет для строительных и отделочных составов. Обязательно нужно обратить внимание на уровень адгезии у следующих типов покрытий:
Измерить адгезионную способность материалов и проконтролировать качество сцепления покрытия с основанием позволяет специальный прибор – адгезиметр.
Методы повышения адгезии
Адгезионные свойства материалов можно как улучшить, так и ухудшить. Это непостоянная величина. Например, в наносимые на поверхность составы добавляются различные примеси, которые повышают способность к проникновению и прилипанию. Используются вещества, играющие роль промежуточного слоя, например специальные грунтовки или контактные жидкости.
Обезжиривание поверхности – еще один верный метод усиления способности к сцеплению.
Для повышения адгезии используют целый комплекс мер, призванных воздействовать на физические и химические свойства материала. Существует 3 способа подготовки поверхности, улучающие адгезию:
Максимально проявляют эффективность такие методы при сцеплении разнородных поверхностей, обладающих различными физическими и химическими свойствами.
Кроме этого, существует ряд факторов, снижающих качество сцепления материалов:
Простой пример. Если оштукатурить бетонную стену без правильной подготовки, покрытие быстро отвалится. Это связано со множеством факторов, к которым относятся:
Поэтому при работе со старым бетоном следует использовать комплексный подход, для которого нужно:
Адгезионные свойства лакокрасочных материалов
Способность ЛКМ к адгезии зависит в первую очередь от того, на какой поверхности они используются.
Кроме того, способность к адгезии увеличивают различные модифицирующие добавки, которые применяются при изготовлении лакокрасочных материалов:
Адгезия к бетону
В настоящее время бетон – это один из самых известных и широко используемых строительных материалов. Именно бетонные плиты чаще всего выступают в качестве оснований стен, потолка и пола в квартире. За счет гладкости поверхности этих плит сцепляемость с ними различных отделочных составов зачастую очень слабая.
Чтобы обеспечить хорошее прилипание к этому материалу, необходимо учитывать множество моментов:
Добиться шероховатости можно разными способами, один из них – нанесение специальной грунтовки «Бетоноконтакт» («Бетоконтакт», «Бетон контакт» и т. д., название варьируется в зависимости от производителя). Благодаря содержанию в составе цемента и кварцевого песка грунт превращает гладкую поверхность в шершавую, напоминающую мелкозернистую наждачную бумагу.
Таким образом, благодаря явлению адгезии обеспечивается качественное прилипание материалов покрытия к основанию. Без этого краски и лаки тут же отваливались бы с обработанной поверхности, невозможно было бы нанести декоративную отделку или оштукатурить стены. Каждый тип материала обладает определенным уровнем способности к адгезии. При этом многие внешние условия могут как увеличить его, так и снизить.
Адгезия покрытий
При таком процессе адгезии осуществляется притяжение разных видов веществ на молекулярном уровне. Ей могут быть подвержены и твердые тела и жидкие.
Определение адгезии
Слово адгезия в переводе с латинского обозначает сцепление. Это процесс, при котором на два вещества притягиваются друг к другу. Их молекулы сцепляются между собой. В результате для того чтобы разъединить два вещества необходимо произвести внешнее воздействие.
Данное является представляет собой поверхностный процесс, который является типичным почти для всех систем дисперсного типа. Данное явление возможно между таким, комбинациями веществ:
Все материалы, которые начинают взаимодействовать друг с другом при адгезии, называются субстратами. Вещества, которые обеспечивают субстратам плотное сцепление получили название адгезивов. В большинстве своем все субстраты представлены твердыми материалами, которые могут быть металлами, полимерными материалами, пластмассой, керамическим материалом. Адгезивы представлены преимущественно жидкими веществами. Хорошим примером адгезива является такая жидкость, как клей.
Данный процесс может быть результатом:
В настоящее время не редко встречаются случаи, когда процесс адгезии между веществами появляется в результате влияния смешанных факторов.
Прочность адгезии
Прочность адгезии представляет собой показатель того, как плотно сцепляются между собой те или иные вещества. На сегодняшний день прочность адгезионного взаимодействия двух веществ можно определить, используя три группы специально-выработанных методов:
При использовании разных методов могут получиться различные показатели, которые зависят во многом от толщины двух материалов. Берется во внимание скорость отслаивания и угол, под которым необходимо осуществлять разъединение.
Адгезия материалов
В современном мире встречаются различные виды адгезии материалов. Сегодня адгезия полимеров является не редким явлением. При смешивании разных веществ очень важно, чтобы их активные центры взаимодействовали друг с другом. На границе взаимодействия двух веществ образуются электрически заряженные частицы, которые обеспечивают прочное соединение материалов.
Адгезия клея представляет собой процесс притяжения двух веществ путем механического взаимодействия из вне. Клей применяется для склеивания двух материалов в целях создания одного предмета. Прочность скрепления материалов зависит от того, какой прочностью обладает клей при соприкосновении с отдельными видами материалов. Для склеивания материалов, которые плохо взаимодействуют друг с другом, необходимо усилить действие клея. Для этого можно просто использовать специальный активатор. Благодаря нему образуется прочная адгезия.
Очень часто в современном мире приходится иметь дело со скреплением таких материалов, как бетон и металлы. Адгезия бетона к металлу является достаточно не прочной. Чаще в строительстве применяются специальные смеси, которые обеспечивают надежное скрепление данных материалов. Также не редко применяется строительная пена, которая заставляет металлы и бетон образовывать устойчивую систему.
Метод адгезии
Методы определения адгезии представляют собой способы, при помощи которых устанавливается то, как различные материалы могут взаимодействовать между собой в пределах определенной специфики. Разные строительные объекты и бытовые приспособления созданы из материалов, которые скреплены между собой. Для того чтобы они функционировали в нормальном режиме и не нанесли вреда необходимо тщательно контролировать уровень адгезии между веществами.
Измерение адгезии осуществляется при помощи специализированных приборов, которые позволяют на производственном этапе определить, как прочно изделия прикрепляются друг к другу после использования тех или иных методов скрепления.
Адгезия лакокрасочных материалов
Адгезия лакокрасочных покрытий представляет собой сцепление краски с различными материалами. Чаще всего встречается адгезии лакокрасочного вещества и металла. Для того чтобы покрыть металлические изделия слоем краски изначально проводятся тесты взаимодействия двух материалов. Учитывается то, каким слоем необходимо нанести лакокрасочное вещество для того, чтобы определить его степень адсорбции. В последующем определяется уровень взаимодействия красящей пленки и материала, которым она покрывается.
Статьи по теме
Поливинилацетатная краска
Поливинилацетатная краска (или ПВА) представляет собой эмульсионный состав, принципом изготовления которого является «масло в воде». Поливинилацетатная краска нашла свое широкое применение при окрашивании интерьеров и экстерьеров как жилых, так и промышленных помещений.
Когезия
КОГЕЗИЯ (от лат. соhaesus — связанный, сцепленный * а. соhesion; н. Kohasion; ф. соhesion; и. соhesion) — сцепление частиц вещества (молекул, ионов, атомов), составляющих одну фазу. Когезия обусловлена силами межмолекулярного (межатомного) притяжения различной природы
Вещества ускоряющие высыхание красок
Сиккативы — соединения свинца, кобальта, марганца и цинка, которые, будучи добавлены в высыхающие масла, ускоряют их высыхание.
Свойства лакокрасочных покрытий автомобиля
Приветствую Вас на блоге kuzov.info!
В этой статье подробно рассмотрим свойства лакокрасочных покрытий. Какие условия нанесения краски должны соблюдаться? Как должна быть подготовлена поверхность? Что такое адгезия ЛКП? Почему важна определённая толщина плёнки ЛКП? Что такое эластичность, прочность и абразивостойкость лакокрасочного покрытия? На все эти вопросы Вы найдёте ответы в этой статье. Итак, приступим.
Адгезия лакокрасочного покрытия
Лакокрасочное покрытие должно иметь хорошую адгезию, чтобы быть эффективным. Нет какой-то определённой теории, которая описывает свойства адгезии, но есть несколько механизмов, которые могут определить её. Когда речь заходит о лакокрасочном покрытии, адгезия обеспечивается, в основном, тремя механизмами: впитываемостью, химической и механической сцепляемостью.
Долговечность и эксплуатационные качества краски зависят от связанности её молекул и адгезии к подложке. Сцепка молекул краски между собой придаёт внутреннюю силу плёнки покрытия. Для такой характеристики существуют тесты на растяжимость плёнки. Для долговечности лакокрасочного покрытия имеет значимость и прочность молекулярной связи внутри плёнки и его адгезия к подложке.
Краска при нанесении должна быть достаточно жидкой, чтобы впитываться в каждую риску и неровность. Это создаст хорошую связь лакокрасочного покрытия с поверхностью.
Адгезия лакокрасочного покрытия представляет собой осуществление связи между, собственно, покрытием и поверхностью, на которое оно наносится. Если говорить по-простому, то это прилипание. Хорошая адгезия лакокрасочного покрытия к поверхности зависит от нескольких условий.
Важно правильно подготовить поверхность. Это осуществляется механическим или химическим путём. Перед покраской автомобиля поверхность матируется. Создаются мелкие риски, за которые краска и будет держаться.
Структура и толщина лакокрасочного покрытия
На адгезию влияет и толщина плёнки лакокрасочного покрытия. Смысл такой, что чем плёнка тоньше, тем она лучше держится за подложку. Таким образом, толщина покрытия не должна быть толще определённой нормы. Один толстый слой получается менее прочным, чем несколько тонких, формирующих ту же толщину.
Для подготовки поверхности к окрашиванию сначала металл покрывается грунтом. Далее наносится базовый слой краски, который придаёт декоративные свойства покрытию. Последним слоем наносится прозрачный лак, смешанный с отвердителем. Лак придаёт всему покрытию защитные свойства. Если поверхность окрашивается без лака, то сама краска является защитным слоем и имеет более толстый слой, чем базовой покрытие, закрываемое лаком.
Лак, являясь защитным покрытием, имеет самую большую толщину. Его толщина у разных производителей автомобилей варьируется и доходит до 100 микрон. 1 микрон = 1/1000 мм. Из данных на иллюстрации можно понять, что общая толщина лакокрасочного покрытия совсем не большая. Для защиты лакокрасочного покрытия необходимо правильно наносить воск и специальные защитные полироли и синтетические герметики.
Механические свойства лакокрасочного покрытия
Прочность плёнки определяет защитную функцию лакокрасочного покрытия. Это свойство зависит от молекулярной структуры плёнки. Также, влияние оказывает условия, при которых лакокрасочное покрытие отвердевало.
Твёрдость ЛКП
Твёрдость покрытия проявляется в способности противостоять деформациям и разрушению. Если сравнивать твёрдость лакокрасочного покрытия с твёрдостью других защитных покрытий, к примеру, керамического, то она значительно уступает, но всё же является достаточной для выполнения своих функций. На твёрдость плёнки влияет то, в какой степени она затвердела. На затвердевание, кроме окружающих условий и отвердителя, могут влиять пигменты краски, их количество и тип. Некоторые типы пигментов могут снижать скорость отвердевания и конечную твёрдость покрытия.
Со временем твёрдость увеличивается, так как испаряются остатки летучих веществ, а также протекают процессы старения внутри плёнки.
Нужно понимать, что твёрдость плёнки не является единственным показателем качественного лакокрасочного покрытия. Слишком твёрдое покрытие имеет плохую эластичность и может разрушаться при незначительных воздействиях на него.
Эластичность ЛКП
Эластичность покрытия помогает сохранять целостность и не отслаиваться при воздействии на него. Это же свойство помогает не разрушаться лакокрасочной плёнке при изгибе и деформации подложки (к примеру, при несильных ударах по пластиковому бамперу).
Эластические характеристики влияют как на прочность, так и на адгезию с подложкой. Эластичная плёнка будет при деформациях подложки повторять её профиль и оставаться целой.
Абразивостойкость ЛКП
Абразивостойкость определяет стойкость лакокрасочного покрытия к истиранию. Покрытия с высокой абразивостойкостью, как правило эластичные и прочные, но не слишком твёрдые. Они имеют, как правило, имеют хорошую адгезию к поверхности.
Водонепроницаемость ЛКП
Важным свойством лакокрасочного покрытия является низкая газо- и водопроницаемость. Во время эксплуатации автомобиля вода постоянно действует на кузов. Нужно знать, что не существует полностью водостойких лакокрасочных покрытий. В плёнке лакокрасочного покрытия есть микроскопические поры. Это связано со структурой самой плёнки. Между отдельными её элементами и молекулами есть промежутки. Также, на наличие пор влияют дефекты, возникающие при нанесении, формировании и сушке покрытия. Краска и лак должны быть правильно разведены перед нанесением. Распылённые капли должны хорошо растекаться по поверхности и заполнять все неровности подготовленной поверхности. Это снизит вероятность возникновения пор.
Как измерить адгезию лакокрасочного покрытия
Измерение адгезии является важным этапом контроля качества лакокрасочного покрытия.
Да, есть удобный международный стандарт по методике измерения адгезии: ISO 2409. Метод, описанный в нём, называется «метод решётчатых надрезов».
Рис. 1. Надрезы для проверки адгезии |
Рис. 2. Набор для определения адгезии |
Как оценивается величина адгезии с помощью «метода решётчатых надрезов»
По характеру и площади разрушения покрытия оценивается величина адгезии покрытия.
Рис. 2. Схема оценки адгезии лакокрасочного покрытия с использованием адгезиметра |
Видео.1. Оценка величины адгезии с помощью «метода решётчатых надрезов» |
Однажды воспользовались методом решетчатых надрезов для определения адгезии. Происходило отслоение патины вместе с лаком от поверхности пленочного фасада. Что такое адгезия лакокрасочного покрытияГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР Методы определения адгезии Paintwork materials. Дата введения 1979-01-01 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности Л.П. Лаврищев, М.И. Карякина, Н.В. Майорова, Н.Л. Масленникова 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 18.05.78 N 1336 4. В стандарт введен международный стандарт ИСО 2409-72 6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ Обозначение НТД, на который дана ссылка Номер пунктa, подпункта 7. Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93) 8. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1995 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в ноябре 1982 г., июне 1986 г., октябре 1991 г. (ИУС 2-82, 10-86, 1-92) Стандарт не распространяется на лакокрасочные покрытия, толщина слоя которых превышает 200 мкм, в части методов решетчатых надрезов, решетчатых надрезов с обратным ударом и параллельных надрезов. (Измененная редакция, Изм. N 3). 1. МЕТОД ОТСЛАИВАНИЯ1.1а. Сущность метода Сущность метода заключается в определении адгезии отслаиванием гибкой пластинки от армированного стеклотканью покрытия и измерении необходимого для этого усилия. (Введен дополнительно, Изм. № 1). 1.1. Аппаратура и материалы Машина разрывная с максимальной нагрузкой не менее 30 Н (3 кгс), с погрешностью измерения нагрузки не более 1%. Приспособление для сохранения постоянного угла расслаивания (см. чертеж), прикрепляется к нижнему зажиму разрывной машины. Прибор для измерения толщины покрытий с погрешностью не более 10% (микрометр и др.). Фольга мягкая рулонная толщиной 0,05 мм для технических целей по ГОСТ 618-73, из алюминия по ГОСТ 4784-74, марок АД1 и АД0. Фольга рулонная для технических целей по ГОСТ 5638-75, толщиной 0,05 мм, из меди по ГОСТ 859-78 марок М0, M1, M2. Ткани из стеклянного волокна по ГОСТ 8481-75, толщиной 0,04-0,06 мм. Линейка металлическая для нарезания полос. Лезвие бритвенное или ножницы. Кисть волосяная плоская, мягкая, шириной не менее 10 мм, длина волос не менее 15 мм. Стекло для фотографических пластинок размеров 9х12 по нормативно-технической документации. Ацетон технический по ГОСТ 2768-84. 1.2. Подготовка к испытанию Фольгу натягивают на стеклянную пластинку, выравнивают и обезжиривают ватным тампоном, смоченным в ацетоне. Алюминиевую фольгу применяют для лакокрасочных материалов, отверждаемых при температуре не выше 300 °С, а медную фольгу для материалов, отверждаемых при температуре не выше 180 °С. Лакокрасочный материал наносят тонким слоем на фольгу любым методом и сушат. После этого наносят второй слой, на который сразу накладывают стеклоткань, обезжиренную ацетоном и высушенную, плотно прижимают ее к фольге. Затем лакокрасочный материал кистью наносят на стеклоткань, полностью смачивая ее, удаляя все неровности и пузыри. Образец высушивают. Вязкость, количество слоев, наносимых на стеклоткань, и режим сушки определяются нормативно-технической документацией на лакокрасочный материал. Толщина покрытия со стеклотканью после сушки должна быть не ниже 70 мкм. Высушенный образец снимают со стеклянной пластины и разрезают вдоль на 8-10 полосок размером 10х60 мм каждая. Крайние полоски отбрасывают, а на остальных вручную отслаивают фольгу от покрытия со стеклотканью на длину, несколько превышающую половину общей длины полоски (примерно 35 мм), и отгибают фольгу на 180°. Приспособление для сохранения постоянного угла расслаиванияДопускается определять адгезию покрытия без армирования стеклотканью при большой толщине и низкой эластичности покрытий. Перед определением адгезии, если сроки выдержки покрытия после сушки не оговорены в нормативно-технической документации на испытуемые материалы, образцы холодной сушки выдерживают при (20±2) °С и относительной влажности воздуха (65±5)% в течение 48 ч, а образцы горячей сушки не менее 3 ч. Перед определением адгезии замеряют толщину покрытия не менее чем на трех участках поверхности испытуемого образца, при этом расхождение в толщине покрытия не должно превышать 10%. 1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3) 1.3. Проведение испытания Испытание проводят при температуре (20±2) °С и относительной влажности воздуха (65±5)%, если в нормативно-технической документации на лакокрасочные материалы нет других указаний. Полоску, полученную по п. 1.2, закрепляют на разрывной машине так, чтобы отогнутый край фольги был зажат в неподвижном зажиме, а покрытие со стеклотканью в подвижном зажиме. Часть нерасслоенного образца должна быть прижата к направляющей планке (см. чертеж). Образец расслаивают при скорости движения подвижного зажима 0,0010-0,0012 м/с (65-70 мм/мин) и угле расслаивания 180 °С. (Измененная редакция, Изм. № 1, 3). 1.4. Обработкa результатов Адгезию в Н/м (гс/см) вычисляют как среднее арифметическое из восьми, десяти определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 10 %. 1.5. (Исключен, Изм. № 2). 2. МЕТОД РЕШЕТЧАТЫХ НАДРЕЗОВ2.1а. Сущность метода Сущность метода заключается в нанесении на готовое лакокрасочное покрытие решетчатых надрезов и визуальной оценке состояния покрытия по четырехбалльной системе. 2.1. Аппаратура и материалы Пластины из листовой стали марки 08 кп размером не менее 60х150 мм и толщиной (0,9±0,1) мм по ГОСТ 16523-89 или из других металлов, если это предусмотрено в нормативно-технической документации на лакокрасочный материал. Устройство для нанесения надрезов типа АД-3 по ТУ 6-23-9-89, включающее шаблон для нанесения надрезов и режущий инструмент. Линейка металлическая или шаблон с пазами, расположенными на расстоянии 1, 2 или 3 мм друг от друга. Кисть волосяная, плоская, мягкая, шириной не менее 10 мм; длина волос не менее 15 мм. Прибор для измерения толщины покрытий с погрешностью измерения не более 10 %. Лупа с 2,5-4 увеличением. (Измененная редакция, Изм. № 2, 3). 2.2. Подготовка к испытанию 2.2.1. Для проведения испытания готовят два образца. Пластины для нанесения лакокрасочного материала подготавливают по ГОСТ 8832-76. Вид металла испытуемых пластин, обработку их поверхности перед нанесением лакокрасочного материала, вязкость испытуемого лакокрасочного материала, метод нанесения, количество слоев, возможность использования системы лакокрасочного покрытия, режим сушки и толщину пленки указывают в нормативно-технической документации на испытуемый лакокрасочный материал. 2.2.2. На подготовленные пластины наносят лакокрасочный материал и после сушки определяют толщину покрытия не менее, чем на трех участках поверхности испытуемого образца, при этом различие в толщине покрытия по длине образца не должно превышать 10%. Адгезию определяют после выдержки пленки по п. 1.2. (Измененная редакция, Изм. № 3). 2.3. Проведение испытания 2.3.1. Испытания проводят на двух образцах и не менее, чем на трех участках поверхности каждого образца при условиях, указанных в п. 1.3, если в нормативно-технической документации на испытуемый лакокрасочный материал нет других указаний. 2.3.2. На каждом испытуемом участке поверхности образца на расстоянии от края не менее 10 мм делают режущим инструментом по линейке или шаблону или с помощью устройства АД-3 не менее шести параллельных надрезов до металла длиной не менее 20 мм на расстоянии 1, 2 или 3 мм друг от друга. Режущий инструмент держат перпендикулярно поверхности образца. Скорость резания должна быть от 20 до 40 мм/с. Аналогичным образом делают надрезы в перпендикулярном направлении. В результате на покрытии образуется решетка из квадратов одинакового размера. Расстояние между соседними решетками должно быть не менее 20 мм.
|