Химия и технология лакокрасочных покрытий

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Главными факторами, определяющими электрические показате­ли покрытий, являются природа материала пленки и условия эксплуа­тации. По диэлектрическим свойствам лучшими считаются покры­тия на основе полимеров, не содержащих полярных функциональ­ных групп, и пленкообразователей, имеющих трехмерное строение.

Электрическая проводимость покрытий увеличивается при вве­дении полярных ингредиентов - пластификаторов, стабилизаторов, а также пигментов и наполнителей. Влияние последних на диэлек­трические показатели покрытий не однозначно: они мало изменяют­ся при введении наполнителей и пигментов с низкими значениями диэлектрической проницаемости - молотого кварца, цинковых бе­лил, талька, слюды, у которых в = 4,2-7,0, но резко возрастают при использовании, например, диоксида титана с£ = 130. Наполнители вызывают смещение максимумов tg 8 в сторону более высоких тем­ператур, при введении же пластификаторов максимумы tg 8 и в сме­щаются в низкотемпературную область в соответствии с изменением температуры стеклования.

С повышением температуры электрическая проводимость изме­няется по экспоненциальному закону:

У = Аетту

Где А - постоянная; Е- энергия активации.

Наиболее резко увеличивается электрическая проводимость при нагревании термопластичных полимерных пленок; покрытия трех­мерного строения (термореактивные) способны работать в более широком температурном интервале без значительного ухудшения электрических свойств.

С повышением температуры изменяется и электрическая проч­ность покрытий. В области низких температур покрытия на основе полярных полимеров (эпоксидные, полиэфирные, полиакрилатные и др.) имеют, как правило, высокую электрическую прочность, пре­вышающую в 2 раза и более электрическую прочность покрытий из неполярных (полиолефинов, каучуков и др.). При достижении Тс для аморфных полимеров и Т1Ш для кристаллических независимо от их полярности электрическая прочность резко падает.

Рис. 4.41. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости (я) и тангенса угла диэлектрических потерь (б) для эпоксидного покрытия (отвердитель метилтетрагидрофталевый ангидрид)

Зависимость диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь от температуры имеет экстремальный ха­рактер (рис. 4.41), причем положение максимумов на кривых опре­деляется не только природой материала пленки, но и частотой тока: при повышении частоты максимум диэлектрических потерь сдвига­ется в сторону более высоких температур ^ 8 увеличивается нередко на целый порядок).

Большое влияние на электрические свойства покрытий оказыва­ет внешняя среда. Даже небольшое увлажнение покрытий вызывает резкое ухудшение всех электрических показателей: снижаются элек­трическое сопротивление и электрическая прочность, увеличиваются диэлектрические потери, особенно при малых частотах. Наличие в воде диссоциирующих на ионы соединений усугубляет эти изменения.

В процессе эксплуатации (при отсутствии увлажнения) электри­ческие свойства покрытий могут длительно сохраняться на первона­чальном уровне; их ухудшение наступает при деструкции, растрес­кивании и других механических повреждениях покрытий.