Краткие сведения о реологических свойствах красок

Абсолютное большинство красок являются примером псевдопластичных жидкостей, их поведение может быть достаточно хорошо описано степенным законом (8.27) при .

Если краску набрать на кисть и начать наносить на поверхность вертикальной стены, то в узком зазоре между щетиной кисти и поверхностью стены происходит сдвиговое течение краски при больших значениях скорости сдвига. При этом краска в таком узком зазоре легко (хорошо) течет, так как ее кажущаяся вязкость достаточно мала (из (8.28а) следует, что при ). Как только щетина кисти перемещается на следующий участок, нанесенная на поверхность стены (оставшаяся) краска начинает течь (только под действием своего веса) при скорости сдвига, близкой к нулю. При малой скорости сдвига величина кажущейся вязкости в силу соотношения (8.28а) становится очень большой, так как для при .

Благодаря этому, нанесенная на вертикальную поверхность краска не стекает с нее, так как при низких скоростях сдвига ее кажущаяся вязкость повышается.

Отметим, что хорошо приготовленная краска не стекает с кисти и с поверхности вертикальной стены, так как ее течение по щетине кисти и по поверхности стены происходит (под действием только ее веса) при очень малых скоростях сдвига , с^–1, что соответствует большим значениям кажущейся вязкости .

При кистевой покраске скорость движения малярной кисти составляет, примерно, м/с. Слой свеженанесенной краски обычно имеет толщину порядка мм м, равную зазору между щетиной кисти и окрашиваемой поверхностью. Поэтому скорость сдвига в зазоре между щетиной кисти и окрашиваемой поверхностью можно вычислить по формуле , с^–1.

При таких скоростях сдвига , с^–1, кажущаяся вязкость краски достаточно мала, благодаря чему хорошо приготовленная краска легко наносится на окрашиваемую поверхность.

Правильно составленная краска растекается ровно настолько, чтобы сгладить следы щетины кисти, но не больше.

Для плохо приготовленных красок характерно:

- либо они обладают пониженной подвижностью и плохо растекаются, из-за чего на окрашенной поверхности сохраняются следы от щетины кисти;

- либо они обладают повышенной подвижностью и слишком легко растекаются, что приводит к их стеканию по вертикальной стене с образованием так называемых наплывов.

Имеются два пути воздействия на растекание краски после ее нанесения на поверхность.

Первый путь – повышение или понижение скорости испарения растворителя. В процессе испарения растворителя происходит повышение вязкости нанесенной на поверхность краски с образованием геля в конце этого процесса.

Качество краски считается высоким, если гелеобразование наступает сразу же после заплывания следов от щетины кисти.

Отметим, что интенсивность испарения зависит от многих факторов, например от температуры, скорости обдувания поверхности воздухом и даже от пористости стены. Поэтому скоростью испарения растворителя можно управлять за счет:

- подбора более летучего или менее летучего растворителя;

- изменения температуры окружающей среды, например, помещая окрашенное изделие в термокамеру с заданной температурой;

- изменяя скорости обдува окрашенной поверхности изделия воздухом с необходимой температурой.

Второй путь – либо добавление пластификаторов (сольватирующих веществ), способствующих проявлению эффекта разжижения при сдвиговом течении, либо добавление гелеобразующих агентов («загустителей»), препятствующих излишнему растеканию краски и ускоряющих образование геля на поверхности краски после ее нанесения на окрашиваемое изделие.

В процессе хранения краски, обычно представляющей собой суспензию, возможно осаждение пигмента, плотность которого обычно существенно отличается от плотности жидкой фазы. Для предотвращения такого осаждения пигмента в краску вводят желатинизирующие добавки, способствующие удержанию пигмента в суспензированном состоянии (предотвращающие расслаивание суспензии).

Для нанесения краски на поверхность окрашиваемых изделий кроме кистевой покраски применяют методы:

- нанесения из пульверизатора;

- окунания (макания) и полива;

- печатания.

Каждый из этих методов предъявляет свои специфические требования к процессу подготовки краски к применению. Предлагаем вам ознакомиться с этими методами по книге [33].