Давайте сначала разберемся, что же такое адгезия, с химической точки зрения.

Адгезия — молекулярная связь между поверхностями двух соприкасающихся разнородных твердых или жидких тел (фаз). Если соприкасающиеся тела одинаковы, при полном их соприкосновении, она переходит в когезию, характеризующую прочность этих тел — силу сцепления молекул, ионов, атомов вещества в данном теле.

Адгезия твердых тел обычно мала, так как истинная площадь контакта из-за неровностей поверхностей составляет весьма малую долю кажущейся площади соприкосновения. Предельно высокого значения она достигает только на границе раздела двух жидкостей или твердого тела и жидкости.

Широко используется в технике для соединения деталей склеиванием, сваркой и паянием, при лужении и нанесении лакокрасочных покрытий.

К примеру, при низкой адгезии лакокрасочных материалов к поверхности пленка краски будет легко отслаиваться, то есть покрытие будет недолговечным, с низкими защитными и механическими свойствами. Огромное значение для повышения адгезивного эффекта к подложке играет правильная подготовка поверхности к окрашиванию — например, тщательное удаление различного рода загрязнений (прокатной окалины, грязи, продуктов коррозии, масляных пятен и др.).

Различные металлы имеют разную адгезию. Происходит это по ряду причин.

Во-первых, прочность связи «пленка – металлическая поверхность» зависит от атомного объема металла (отношение атомной массы к плотности): чем он выше, тем хуже адгезия. У алюминия, цинка,олова и свинца этот показатель выше, чем у железа и его сплавов.

Во-вторых, причина низкой адгезии покрытий к ряду металлов (свинец, алюминий, цинк) кроется в слабой когезионной прочности оксидов этих металлов, которые всегда содержатся на их поверхности. Поэтому отслаивание пленок происходит преимущественно по оксидному слою.

Для повышения прочности адгезионной связи важное значение имеют процессы затекания жидкого ЛКМ в микропоры и трещины подложки, поэтому важным фактором в обеспечении адгезии является шероховатость поверхности.

Чтобы увеличить адгезию в промышленности, перед окрашиванием металлы подвергают фосфатированию и оксидированию, в домашних условиях металлическую поверхность можно подвергнуть абразивной обработке или использовать специальный грунт.

Лакокрасочное покрытие должно иметь хорошую адгезию, чтобы быть эффективным. Нет какой-то определённой теории, которая описывает свойства адгезии, но есть несколько механизмов, которые могут определить её. Когда речь заходит о лакокрасочном покрытии, адгезия обеспечивается, в основном, тремя механизмами: впитываемостью, химической и механической сцепляемостью.

Долговечность и эксплуатационные качества краски зависят от связанности её молекул и адгезии к подложке. Сцепка молекул краски между собой придаёт внутреннюю силу плёнки покрытия. Для такой характеристики существуют тесты на растяжимость плёнки. Для долговечности лакокрасочного покрытия имеет значимость и прочность молекулярной связи внутри плёнки и его адгезия к подложке.

Краска при нанесении должна быть достаточно жидкой, чтобы впитываться в каждую риску и неровность. Это создаст хорошую связь лакокрасочного покрытия с поверхностью.

Адгезия лакокрасочного покрытия представляет собой осуществление связи между, собственно, покрытием и поверхностью, на которое оно наносится. Если говорить по-простому, то это прилипание. Хорошая адгезия лакокрасочного покрытия к поверхности зависит от нескольких условий.

Важно правильно подготовить поверхность. Это осуществляется механическим или химическим путём. Перед покраской автомобиля поверхность матируется. Создаются мелкие риски, за которые краска и будет держаться.

На адгезию влияет и толщина плёнки лакокрасочного покрытия. Смысл такой, что чем плёнка тоньше, тем она лучше держится за подложку. Таким образом, толщина покрытия не должна быть толще определённой нормы. Один толстый слой получается менее прочным, чем несколько тонких, формирующих ту же толщину.

Для подготовки поверхности к окрашиванию сначала металл покрывается грунтом. Далее наносится базовый слой краски, который придаёт декоративные свойства покрытию. Последним слоем наносится прозрачный лак, смешанный с отвердителем. Лак придаёт всему покрытию защитные свойства. Если поверхность окрашивается без лака, то сама краска является защитным слоем и имеет более толстый слой, чем базовой покрытие, закрываемое лаком.

Лак, являясь защитным покрытием, имеет самую большую толщину. Его толщина у разных производителей автомобилей варьируется и доходит до 100 микрон. 1 микрон = 1/1000 мм. Из данных на иллюстрации можно понять, что общая толщина лакокрасочного покрытия совсем не большая. Для защиты лакокрасочного покрытия необходимо правильно наносить воск и специальные защитные полироли и синтетические герметики.

Прочность плёнки определяет защитную функцию лакокрасочного покрытия. Это свойство зависит от молекулярной структуры плёнки. Также, влияние оказывает условия, при которых лакокрасочное покрытие отвердевало.

Твёрдость ЛКП

Твёрдость покрытия проявляется в способности противостоять деформациям и разрушению. Если сравнивать твёрдость лакокрасочного покрытия с твёрдостью других защитных покрытий, к примеру, керамического, то она значительно уступает, но всё же является достаточной для выполнения своих функций. На твёрдость плёнки влияет то, в какой степени она затвердела. На затвердевание, кроме окружающих условий и отвердителя, могут влиять пигменты краски, их количество и тип. Некоторые типы пигментов могут снижать скорость отвердевания и конечную твёрдость покрытия.

Со временем твёрдость увеличивается, так как испаряются остатки летучих веществ, а также протекают процессы старения внутри плёнки.

Нужно понимать, что твёрдость плёнки не является единственным показателем качественного лакокрасочного покрытия. Слишком твёрдое покрытие имеет плохую эластичность и может разрушаться при незначительных воздействиях на него.

Эластичность ЛКП

Эластичность покрытия помогает сохранять целостность и не отслаиваться при воздействии на него. Это же свойство помогает не разрушаться лакокрасочной плёнке при изгибе и деформации подложки (к примеру, при несильных ударах по пластиковому бамперу).

Эластические характеристики влияют как на прочность, так и на адгезию с подложкой. Эластичная плёнка будет при деформациях подложки повторять её профиль и оставаться целой.

Абразивостойкость ЛКП

Абразивостойкость определяет стойкость лакокрасочного покрытия к истиранию. Покрытия с высокой абразивостойкостью, как правило эластичные и прочные, но не слишком твёрдые. Они имеют, как правило, имеют хорошую адгезию к поверхности.

Водонепроницаемость ЛКП

Важным свойством лакокрасочного покрытия является низкая газо- и водопроницаемость. Во время эксплуатации автомобиля вода постоянно действует на кузов. Нужно знать, что не существует полностью водостойких лакокрасочных покрытий. В плёнке лакокрасочного покрытия есть микроскопические поры. Это связано со структурой самой плёнки. Между отдельными её элементами и молекулами есть промежутки. Также, на наличие пор влияют дефекты, возникающие при нанесении, формировании и сушке покрытия. Краска и лак должны быть правильно разведены перед нанесением. Распылённые капли должны хорошо растекаться по поверхности и заполнять все неровности подготовленной поверхности. Это снизит вероятность возникновения пор.