Մետաղյա, պլաստիկ և փայտե մակերեսների համար ծածկույթներ մշակելով ավելի քան քսանհինգ տարի՝ ես հասկացել եմ, որ թույլ թրջողականությունը ամենատարածված պատճառներից մեկն է, որի պատճառով անթերի լավ կազմված բանաձևը արտադրամասում ձախողվում է։ Դուք կարող եք ունենալ գերազանց գունանյութի ցրվածություն, լավ փայլ և ամուր մեխանիկական հատկություններ, սակայն ներկը դեռ կկուտակվի կաթիլներով, կճողվի կամ կթողնի չոր կետեր մակերեսի վրա։ Այդ ժամանակ խոնավեցուցիչ միջոցները դառնում են անփոխարինելի։ Դրանք ոչ միայն օգնում են հեղուկին տարածվել, այլև հիմնարարորեն փոխում են ծածկույթի փոխազդեցությունը մակերեսի հետ մինչև այն չորանա։.
Թրջող նյութերը գործում են՝ նվազեցնելով հեղուկի մակերևութային լարվածությունը, որպեսզի այն կարողանա հաղթահարել հիմքի մակերևութային էներգիան։ Շատ արդյունաբերական մակերեսներ՝ յուղոտ պողպատը, ցածր էներգիայով պլաստիկները կամ նույնիսկ թեթևակի աղտոտված ալյումինը, ունեն մակերևութային էներգիա, որը զգալիորեն ցածր է 40 mN/m-ից։ Սովորական ջրային ծածկույթը առանց օգնության ունի մակերևութային լարվածություն մոտ 45–55 mN/m։ Արդյունքում ստացվում է մեծ շփման անկյուն և վատ տարածում։ Լավ խոնավեցուցիչը նվազեցնում է հեղուկի մակերևութային լարվածությունը մինչև 25–32 mN/m, ինչը թույլ է տալիս ծածկույթին հավասարաչափ հոսել և ձևավորել անընդմեջ ֆիլմ։.
Կան մի քանի քիմիական ընտանիքներ։ Սիլիկոնային հիմքով խոնավեցուցիչները (սովորաբար պոլիեթերով մոդիֆիկացված պոլիդիմեթիլսիլօքսաններ) շատ արդյունավետ են ցածր դոզաներում և ապահովում են որոշ հավասարեցում։ Ֆտորացված տեսակները առաջարկում են ամենաուժեղ մակերեսային լարվածության նվազեցումը և լավ են աշխատում դժվար պլաստիկների վրա, սակայն դրանք ավելի թանկ են և կարող են ազդել փրփուրի կայունության վրա։ Ոչ իոնային մակերեսակտիվ նյութերն ու ակրիլային հիմքով խոնավեցուցիչները առաջարկում են ավելի հավասարակշռված պրոֆիլ՝ նվազագույն կողմնակի ազդեցություններով վերածածկման կամ շերտերի միջև կպչման վրա։ Ընտրությունը սովորաբար կախված է հիմքից, ռեզինային համակարգից և նրանից, թե արդյոք ծածկույթը հետագայում կվերածածկվի։.
Ես դեռ հիշում եմ մի նախագիծ մի քանի տարի առաջ, որը պարզորեն ցույց տվեց գործնական տարբերությունը։ Մենք մշակում էինք ջրային էպոքսիդային հիմքային ծածկույթ ալյումինե էքստրուզիաների համար, որոնք օգտագործվում էին ճարտարապետական շրջանակներում։ Ալյումինը մաքրված էր, սակայն դեռևս ուներ բարակ օքսիդային շերտ և երբեմն թեթև յուղեր՝ մշակման ընթացքում։ Առանց որևէ խոնավեցուցիչի, պրայմերը ցուցաբերեց ծանր սողալ՝ մեծ տարածքներում, որտեղ ծածկույթը հետ քաշվեց կղզիների տեսքով։ Իրական էքստրուզիայի մակերեսի վրա չափված շփման անկյունը կազմեց 68°։ Փխրեցումից հետո նկատվեցին տեսանելի բացթողումներ և աղային մառախուղի փորձարկման ժամանակ ցածր կոռոզիոն դիմադրություն։.
Մենք անցկացրինք վերահսկվող համեմատություն՝ օգտագործելով նույն հիմնական կազմը, և ավելացրինք երեք տարբեր խոնավեցնող նյութ՝ 0.4 % ակտիվ քաշով ընդհանուր կազմի նկատմամբ։
- Ստանդարտ ոչ իոնային մակերեսակտիվ նյութը նվազեցրեց մակերեսային լարվածությունը մինչև 38 մՆ/մ և նվազեցրեց շփման անկյունը մինչև 42°։ Շարժունությունը բարելավվեց, սակայն չվերացավ․ մենք դեռևս հաշվել ենք միջինում 7 չոր կետ յուրաքանչյուր 100 սմ²-ին ցողված տախտակների վրա։.
- Պոլիէթերով մոդիֆիկացված սիլիկոնը նվազեցրեց մակերևութային լարվածությունը մինչև 29 մՆ/մ և կոնտակտային անկյունը մինչև 26°։ Քայքայող հոսքը ամբողջությամբ անհետացավ և՛ դրաուդաունների, և՛ արտադրական ցողման փորձարկումների ժամանակ։ Աղային մառախուղի դիմադրողականությունը նկատելիորեն բարելավվեց, քանի որ ֆիլմը շարունակական էր։.
- Կարճ շղթայական ֆտորացված խոնավեցուցիչը ապահովեց ամենացածր մակերևութային լարվածությունը (24 mN/m) և շփման անկյունը (18°): Այն ապահովեց ալյումինի վրա գերազանց հոսք, սակայն խառնելու ժամանակ նկատվեց փոքր փրփուրի աճ և հետագայում վերին շերտ կիրառելիս միջշերտային կպչունության փոքր նվազում:.
Սիլիկոնով մոդիֆիկացված տարբերակը այդ աշխատանքի համար ակնհայտ հաղթողն էր։ Մենք որոշեցինք օգտագործել 0.35 % ակտիվ՝ ավելացնելով այն թուլացման փուլում, և հիմքապատումը 500 ժամ տևած աղաջրային փորձարկումը հաջողությամբ անցավ առանց ֆիլմի տակ կոռոզիայի։ Արտադրական խմբաքանակները ցույց տվեցին միատարր ֆիլմի հաստություն և արտաքին տեսքի պատճառով մերժումների զգալի նվազում։.
Այդ փորձարկումը հաստատեց մի շարք դասեր, որոնք ես տեսել եմ բազմաթիվ գործարաններում։ Առաջին՝ դոզավորման աստիճանները կենսական նշանակություն ունեն։ Թրջող նյութերը հաճախ ունեն օպտիմալ չափաբաժին՝ չափազանց քիչը դեռևս թերություններ է առաջացնում, իսկ չափազանց շատը կարող է նոր խնդիրներ ստեղծել, ինչպիսիք են փրփրայնության աճը, փայլատության նվազումը կամ կպչման խնդիրները։ Երկրորդ՝ հավելման պահը կարևոր է։ Շատ վաղ՝ բարձր շեյերով դիսպերսիայի սկզբում խոնավեցուցիչներ ավելացնելը երբեմն նվազեցնում է դրանց արդյունավետությունը հետագայում։ Երրորդ՝ միշտ փորձարկեք իրական հիմքի վրա, ոչ միայն լաբորատոր նմուշների վրա։ Շերտույթը, որը կատարյալ կերպով խոնավեցնում է մաքուր պողպատը, կարող է ձախողվել արտադրական մասերում, որոնք ունեն գործարանային յուղեր կամ մատնահետքեր։.
Փորձից ելնելով՝ ամենամեծ շահերը նկատվում են, երբ անցում է կատարվում նոր հիմքերի կամ լուծիչային համակարգերից ջրային համակարգերի: Ջրային ծածկույթները սովորաբար ունեն ավելի բարձր մակերեսային լարվածություն, ուստի պահանջում են ավելի մեծ օգնություն ցածր էներգիայով պլաստիկների կամ թերի պատրաստված մետաղի վրա: Մեկ փայտային ծածկույթի նախագծում հարմարեցված սիլիկոնային խոնավեցուցիչի կիրառումը թույլ տվեց մեզ նվազեցնել համալուծիչի քանակը 15 %-ով, միևնույն ժամանակ ապահովելով լավ հոսք յուղոտ դարախի վրա — ինչը հաճախորդը գնահատեց և՛ ծախսերի, և՛ VOC-ների տեսանկյունից։.
Իհարկե, խոնավեցուցիչները մոգական լուծում չեն։ Նրանք չեն կարող հաղթահարել ծանր աղտոտվածությունը կամ ամբողջովին անհամատեղելի ռեզին-սուբստրատային համադրությունները։ Նրանք կարող են նաև ազդել այլ հատկությունների վրա՝ որոշները մեծացնում են սահումը, մյուսները՝ չափից շատ օգտագործելու դեպքում նվազեցնում են ջրակայունությունը։ Վերածածկվող համակարգերում ես սովորաբար նախընտրում եմ մեղմ ակրիլային կամ ոչ իոնային տեսակները՝ ուժեղ սիլիկոնների կամ ֆտորացված արտադրանքների փոխարեն։.
Վերջիվերջո, խոնավեցուցիչը մնում է ֆորմուլայում ամենաբարձր ազդեցություն ունեցող հավելանյութերից մեկը, երբ հիմքը իդեալականից հեռու է։ Այն ձեռնարկությունները և ֆորմուլյատորները, որոնք լուրջ են վերաբերվում դրանց՝ իրական մասերի վրա ճիշտ համեմատական փորձարկումներ անցկացնելով, հնարավորության դեպքում չափելով մակերեսային լարվածությունն ու շփման անկյունը և ստուգելով ֆիլմի երկարաժամկետ կատարողականությունը, հենց նրանք են, ովքեր դադարում են պայքարել արտաքին թերությունների դեմ և սկսում ապահովել համաչափ, հուսալի ծածկույթներ։ Երբ ճիշտ խոնավեցուցիչը ճիշտ տեղում է ճիշտ չափաբաժնով, ծածկույթը պարզապես անում է այն, ինչ նախատեսված է՝ տարածվում, կպչում և պաշտպանում՝ առանց ուշադրություն գրավելու։.