Свойства лакокрасочных покрытий во многом зависят от характера взаимодействия материала пленки с подложкой — типа возникающих между ними связей. Адсорбционное взаимодействие устанавливается уже в момент нанесения жидкого лакокрасочного материала на твердую поверхность. Степень этого взаимодействия, связанного с природой лакокрасочного материала и характером окрашиваемой поверхности, определяет полноту ее смачивания, которая проявляется во многих показателях покрытий: сплошности, адгезии, оптических, противокоррозионных и др.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Поверхность любого твердого тела, независимо от того, является ли оно кристаллическим или аморфным, неизбежно отражает специфику его внутренней структуры. Вместе с тем по своему физическому состоянию и химическому составу поверхностные слои нередко значительно отличаются от вещества в объеме.
Чистота поверхности. Поверхность практически всех твердых тел вследствие сорбционной способности содержит различные загрязнения и примеси (адсорбированные газы и влагу из воздуха и др.). Типичными загрязнениями металлов являются оксиды. Оксидные пленки в естественных условиях содержатся практически на всех металлах, за исключением золота, платины и серебра. На железе оксидные пленки имеют толщину 1,5— 15 нм, на алюминии — 5—20 нм. В зависимости от условий обработки и хранения металла толщина и химический состав оксидов могут сильно различаться. Например, железу присуще трехслойное строение оксидной пленки: FeO/Fe304/Fe203, меди— двухслойное Cu20/CuO.
Неизбежный спутник всех металлов, содержащих оксидные слои, — физио- и хемосорбированная вода. В зависимости от адсорбционной активности металла и влажности воздуха количество воды может достигать нескольких десятков монослоев. Энергия связи молекул адсорбированной воды уменьшается по мере удаления от поверхности подложки; наиболее прочно связан первый монослой. Температурная область десорбции физиосорбированной воды у многих металлов составляет 50— 230°С, хемосорбированной 250—430 °С; энергия активации десорбции с поверхности железа в первом случае порядка 38 кДж/моль, во втором 84 кДж/моль.
Таким образом, при нанесении на металлические поверхности лакокрасочный материал практически всегда контактирует не с металлом, а с находящимися на поверхности его кислородными и иными соединениями и адсорбированной водой.