Model wielowarstwowych kompozytów powłokowych
W opisie modelu wielowarstwowych kompozytów powłokowych na odizolowanym podłożu metalowym przyjęto model wielowarstwowy przedstawiony na rys. 1, składający się z kilku warstw kompozytów powłokowych mających zapewniać różne funkcje użytkowe:
a) warstwa antykorozyjnego kompozytu powłokowego przylegająca do podłoża metalowego,
b) warstwy ekranującego kompozytu powłokowego, tzw. międzywarstwy,
c) warstwa antystatycznego, nawierzchniowego kompozytu powłokowego.
Warstwa antykorozyjnego kompozytu powłokowego
W antykorozyjnej kompozycji farby ciekłej ochronę przed korozją zapewniają różnorakie, efektywnie działające pigmenty nieorganiczne (inhibitory korozji), np. pył cynkowy, fosforan cynku. Po nałożeniu antykorozyjnej kompozycji farby ciekłej na starannie oczyszczoną powierzchnię podłoża metalowego powinno następować zwilżanie, rozpływanie się na powierzchni podłoża, związane z wzajemnym oddziaływaniem cząsteczek na granicy sąsiadujących z sobą trzech faz: stałej, ciekłej i gazowej. Ciecz zwilża podłoże metalowe, gdy oddziaływanie między cząsteczkami podłoża metalowego i cieczą jest większe od napięcia powierzchniowego cieczy. Ciecz dąży do zwiększenia powierzchni kontaktu z podłożem metalowym, co przejawia się m.in. w tworzeniu menisku wklęsłego. Na wskutek adsorpcji utworzony zostaje przejściowy układ dwufazowy: ciało stałe (adsorbent) – ciecz (adsorbat). Natura oddziaływań pomiędzy cząsteczkami adsorbatu i adsorbentu decyduje o rozróżnieniu adsorpcji fizycznej i chemicznej. Podczas adsorpcji fizycznej (fizysorpcji, adsorpcji właściwej) dominują oddziaływania niespecyficzne typu van der Waalsa, najczęściej powstaje wiele warstw adsorbatu na powierzchni adsorbenta, ustala się nowa równowaga adsorpcyjna w układzie dwufazowym: ciało stałe (podłoże metalowe) – ciało stałe (kompozyt powłokowy). Bardzo dobrym rozwiązaniem są tzw. podkłady reaktywne (wash primer), które zawierają kwas ortofosforowy, dzięki czemu wchodzą w reakcje z podłożem metalowym, tworząc pasywacyjną nanowarstwę adhezyjno-antykorozyjną, która nie tylko podwyższa przyczepność, ale przede wszystkim podwyższa ochronę antykorozyjną. Idealna przyczepność nanowarstw między kompozytem powłokowym izolacyjno-antykorozyjnym i podłożem metalowym umożliwia cząsteczkom kompozytu powłokowego wejść w kontakt fizyczny z cząsteczkami podłoża metalowego. Im nanowarstwy tego złącza są bliższe idealnemu układowi dwufazowemu, tym efektywność działania pigmentów antykorozyjnych jest wyższa, ochrona przed korozją i adhezja skuteczniejsze. W układzie rzeczywistym pomiędzy miejscami przylegania do siebie ciał stałych tworzą się niekorzystne obszary międzyfazowe z mikro- i nanoprzestrzeniami będącymi ogniskami korozji. W przestrzeniach tych znajdują się stymulatory korozji, głównie tlen i wilgoć z uwięzionego powietrza atmosferycznego oraz zanieczyszczenia jonowe z powierzchni metalu. Pozostałą część antykorozyjnego kompozytu powłokowego stanowi mikrowarstwa izolacyjno-
Komentarze (0)