Основные характеристики пленкообразователей, определяющие их взаимодействие с растворителями
В качестве пленкообразователей для лакокрасочных материалов используются многие органические вещества, способные после нанесения на поверхность образовывать пленочное покрытие.
Пленкообразователи могут иметь различное агрегатное и фазовое состояние, иметь различный химический состав, и в зависимости от этого растворители для них выполняют различные роли, различен и характер взаимодействия растворителя и пленкообразователя. Известно, что пленкообразователь может быть нанесен из жидкого и твердого состояния, возможно также нанесение пленкообразователя из газообразного состояния, например, в результате полимеризации мономера на подложке из газовой фазы. Последний способ пока не нашел широкого практического применения.
Вопрос о фазовом состоянии пленкообразователя имеет двоякий смысл. Для лакокрасочных материалов могут использоваться пленкообразователи, находящиеся как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии. Во втором случае можно говорить об определенной степени фазовой неоднородности. С другой стороны, пленкообразователь может применяться в виде дисперсии в органической жидкости, воде или в газе, т. е. в виде двухфазной системы. В этом случае следует говорить о многокомпонентной пленкообразующей системе на основе пленкообразователя. Если пленкообразующая система — раствор пленкообразователя, то она однофазна.
Наиболее сильное влияние на характер взаимодействия растворителей с пленкообразователей оказывает его молекулярная масса. Молекулярная масса полимеров зависит от степени полимеризации, т. е. от числа мономерных звеньев повторяющихся в полимерной цепи. В качестве пленкообразователей для лакокрасочных материалов используют вещества со степенью полимеризации от 1 до 104 и гораздо реже до 106. Полимеры со степенью полимеризации от 1 до 10 и с молекулярной массой до 1000 — олигомеры — являются традиционными пленкообразователями для лакокрасочных материалов, в частности для систем, содержащих растворители.
Предпочтительность использования олигомеров для лакокрасочных материалов обусловлена влиянием молекулярной массы на одно из основных свойств растворов полимеров — вязкость. Чем выше молекулярная масса полимера, тем выше вязкость его растворов при одинаковой концентрации, для получения рабочей (малярной) вязкости растворов необходимо добавлять большее количество растворителя, что экономически и экологически не выгодно. Если для олигомеров влияние молекулярной массы практически не заметно, то для полимеров с молекулярной массой порядка 104—106 оно весьма существенно. Так, если перхлорвинил марки ПСХ-ЛН имеет вязкость 20 %-ного раствора 0,05—0,15 Па*с, то вязкость раствора той же концентрации для более высокомолекулярной марки- ПСХ-ЛС составляет 0,5—1,0 Па*с. Поэтому для растворных пленкообразующих систем полимеры с молекулярной массой более 50000 применяются редко.
Необходимо отметить также, что с увеличением молекулярной массы полимера уменьшается совместимость его с различными веществами, в том числе и с органическими растворителями. Следовательно, чем меньше молекулярная масса полимера, тем шире круг растворителей, в которых он растворяется.