Наиболее значимыми и сложными свойствами лакокрасочных материалов являются смачивающая способность и адгезия. Оба они характеризуют поведение металлов на границах раздела фаз, например на границе между двумя несмешивающимися жидкостями, между твёрдыми телами и жидкостью и т. д. Это поведение определяется избыточной свободной энергией молекул, находящихся на поверхностях  твердых тел, жидкостей и т. д.

Всякая жидкость за счет действия свободной поверхностной энергии стремится принять такую форму, при которой величина ее поверхности и соответственно величина ее энергии были бы наименьшими. Например, капля воды, висящая на конце тонкой трубки, принимает форму шара. Кроме того, всякое тело сопротивляется увеличению под действием внешних сил его поверхности. Та же капля воды не отрывается от трубки, так как при отрыве произойдет увеличение ее поверхности. Однако когда размер капли (ее вес) станет больше поверхностных сил, удерживающих ее на трубке, она все же оторвется.

Таким образом, чтобы заставить тело увеличить свою поверхность, нужно затратить работу. Величина ее А зависит от свойств данного тела и пропорциональна вновь создаваемой поверхности S:

А = kS,

где k —коэффициент пропорциональности, который зависит  от свойств тела и называемый поверхностным натяжением.

Капля жидкости, нанесенная на поверхность твердого тела, может принимать форму шара, полусферы и  растекшейся пленки в зависимости от размера  свободной поверхностной энергии, характеризуемой поверхностным натяжением на границах раздела:

этой жидкости и воздуха;

данного твердого тела и жидкости;

твердого тела и воздуха.

Работа смачивания А может быть представлена как работа, которую нужно затратить против адгезионных сил для отрыва жидкости (в нашем случае лакокрасочного материала) от твердой поверхности в направлении нормали к их поверхности раздела.

С повышением температуры поверхностное натяжение лакокрасочного материала уменьшается.

По смачиваемости тела подразделяются на имеющие сродство к воде (гидрофильные) и к маслам (олеофильные или гидрофобные). Металлы по своей молекулярной структуре являются гидрофобными, которые лучше смачиваются углеводородами и лакокрасочными материалами, содержащими неполярные углеводородные растворители (уайт -спирит, ксилол, толуол). При шлифовании металлов в воде на их поверхности образуется пленка гидроокиси, и они становятся гидрофильными, т. е. смачиваемыми водой, а следовательно, лакокрасочными материалами, содержащими полярные растворители (спирты, сложные эфиры и т. д.) или полярные добавки (жирные кислоты, олеиновую кислоту и др.).

Похожие записи: