Влияние стеклянных чешуек на физико-механические свойства химически стойких покрытий

Abstract

Антикоррозионные защитные свойства лакокрасочных покрытий по металлу определяются не только химической стойкостью пленкообразователя, но и геометрическим размером, механическими свойствами и химической стойкостью частиц наполнителя, создающих барьер для проницаемости агрессивной среды к защищаемой поверхности. Стеклянные чешуйки Glassflake толщиной от 80–120 нм до 5,5–9,0 мкм, длиной 74 мкм и шириной 2–3 мм вводились в эпоксиноволаквинилэфирную смолу в количестве 5–30 мас. %. Отверждение композиции осуществлялось гидроперекисью кумола в соотношении смола : отвердитель 98 : 2 мас. %. Установлено, что независимо от толщины чешуек наблюдается максимум прочности при сжатии материала покрытия при их содержании 10–20 мас. %: когда происходит диссипация напряжений, возникших при сжатии образцов. При больших концентрациях наполнителя происходит нарушение сплошности материала из-за недостатка связующего. Показано, что с уменьшением толщины чешуек прочность при сжатии снижается, так как увеличивается суммарная удельная поверхность частиц при их одном и том же содержании в материале и обедняется полимерный слой между тонкими стеклянными чешуйками. Это подтверждается корреляцией данных по прочности, содержанию гель-фракции и коэффициента сшивания композитных пленок (они ниже, как и прочность у пленок, наполненных тонкими чешуйками). Выявлено значительное увеличение шероховатости поверхности покрытий при содержании чешуек более 20 мас. % из-за их выстраивания под углом к поверхности. Обнаружен рост твердости по Барколу с увеличением толщины чешуек, объясняемый уменьшением глубины проникновения индентора в монолитный слой послойно расположенных чешуек. Отмечено снижение эластичности пленок при увеличении толщины стеклянных чешуек, так как толстые чешуйки разрывают полимерную матрицу в условиях деформации. Таким образом, наиболее высокие показатели твердости по Барколу и эластичности материалов покрытий наблюдаются при использовании стеклянных чешуек с размером от 750 нм до 3,5 мкм в количестве 10–20 мас. %.