Вопрос56. Свойства порошковых лакокрасочных материалов
Из показателей порошковых лаков и красок, влияющих на условия получения и свойства покрытий, наиболее важны дисперсионный состав, сыпучесть я объёмные характеристики порошков.
Все промышленные краски полидисперсны — размер их частиц обычно находится в пределах (5÷360)٠1О-6м. Степень дисперсности во многом определяет выбор способа нанесения красок на поверхность. Порошки с диаметром частиц до 100٠ 10-6 м наносятся электростатическим распылением, а покрытия из грубодисперсных порошков, которые меньше слёживаются и легче псевдоожижаются, получают в аппаратах кипящего слоя. Более грубодисперсные порошки образуют и более толстые покрытия.
Важное значение имеет характеристика полидисперсности красок. Полидисперсные порошки склонны к сепарации и пылению при переводе их в аэрозольное состояние. Присутствие крупных частиц и агрегатов служит причиной дефектов покрытия: «шагрени» (волнистости), кратеров и др. Со степенью дисперсности непосредственно связано одно из важнейших свойств порошковых тел - их удельная поверхность Sуд :
Sуд =
где А - константа, зависящая от степени полидисперсности порошка; -средний радиус частиц;
- плотность порошкового материала.
Удельная поверхность во многом определяет скорость слияния частиц и в целом продолжительность формирования покрытий.
К порошковым краскам предъявляются требования в отношении сыпучести, которая зависит от степени взаимодействия между частицами и нередко оценивается по коэффициенту внутреннего трения µ. µ - этофункция угла α естественного откоса свободно насыпанного порошка:
µ = tgα
Для большинства порошковых красок µ = 0,7-1,0 (α = 35°-45°).
Сыпучесть зависит от дисперсности порошков, степени изометричности их частиц, влажности и температуры. Она может быть улучшена введением в краску целевых добавок - аэросила, пирогенного кремнезёма и др. Для получения покрытий всегда желательно иметь более сыпучие порошки с меньшими значениями µ, Они легче псевдоожижаются, равномернее осаждаются на поверхности при любых способах нанесения и образуют более качественные покрытия в отношении декоративности и сплошности.
Способность порошковых материалов наноситься на поверхность в определённой степени связана с их массовыми и объёмными характеристиками:
- насыпной плотностью нас (масса свободно насыпанного порошка в единице объёма);
- относительной плотностью Θ (отношение насыщенной плотности к истинной плотности материала);
- относительной пористостью π (доля объёма, занимаемая воздухом)
Для многих лаков и красок нас = 100-600 кг/м3; Θ = 10-50%. Иначе говоря, твёрдое вещество (дисперсная фаза) в порошковых материалах составляет не более 10-50% от их объёма.
Рыхлые порошки, имеющие малые значения Θ, нетехнологичны, поэтому перед их нанесением иногда поедусматриваются операции по повышению плотности. Например, в случае фторопластовых составов проводится нагревание до температуры, близкой к температуре потери прочности ( t характеризующая начало деструкции материала) при этом частицы укрупняются, их форма выравнивается, и нас возрастает в 1,5-2 раза.