Покрытие, подвергшееся ускоренному или естественному старению, оценивается по изменению ряда свойств, таких как глянец и цвет, и по специфическим видам повреждений: а) меление; |б) бронзирование; в) растрескивание; г) образование пузырей; д) отслаивание; е) коррозия подложки; ж) коррозия при нанесении надреза; з) эрозионное разрушение; и) образование пятен от воды к) загрязняемость и грязеудержание; л) стойкость к заплесневению; м) меление пленки; н) выцветание. Эти термины определены в британском стандарте BS 2015 (1965).
В большинстве случаев делается визуальная оценка изменений и разрушений покрытия с использованием в некоторых случаях увеличительного стекла или микроскопа. Иногда измерения глянца или цвета проводятся инструментальными методами, но во многих случаях это несущественно. Сравнение, как правило, проводят с покрытиями, не подвергнутыми испытаниям. В большинстве случаев принимается оценочная шкала от 0 до 10. Так, при оценке глянца балл 0 показывает полное сохранение глянца, а балл 10 соответствует полностью матовой поверхности, т. е. показывает полную потерю глянца При проведении оценок глянца обычно учитывается интенсивность отражения от пленки [1].
Изменение цвета может быть многообразно, и часто характер изменения так же важен, как и степень изменения цвета. Цвет может становиться темнее или блекнуть, становиться более мутным или более чистым. Выцветание может быть истинным или кажущимся. Например, меление создает впечатление выцветания, но в этом случае исходный цвет может быть восстановлен путем очистки поверхностного слоя и удалением покрытия, подвергшегося мелению. Помутнение приводит к увеличению серого оттенка, т. е. к потере чистоты цвета, что не обязательно связано с выцветанием. Специфические изменения цвета можно зарегистрировать путем сравнения со стандартом
Оценку глянца и цвета можно проводить до и после протирания покрытия влажной тряпкой с последующей сушкой.
Меление определяется как «образование рыхлого порошкообразного слоя на поверхности пленки, вызванное нарушением целостности связующего и обусловленное разрушающими факторами при климатических испытаниях». Мелению могут подвергаться покрытия любого цвета, но чаще встречается у покрытий пастельных тонов. В случае покрытий глубоких тонов, особенно синих и каштановых, меление дает эффект сильного блеска и называется бронзированием. Меление может быть легко вызвано, например, при воздействии на покрытие указательным пальцем. Кончиком пальца слегка надавливают на покрытие, и количество удаленного «мелящего» слоя сравнивают со стандартами. То же относится и к бронзированию. Растрескивание — это специфический случай разрушения пленки, в котором трещины пронизывают по меньшей мере один слой покрытия и могут распространяться сквозь всю систему покрытия. Существует три типа растрескивания: а) микрорастрескивание, когда трещины видны в маломощный оптический микроскоп с увеличением в 16 или 32 раза;
б) незначительное растрескивание, когда трещины мелкие, но ясно видны невооруженным глазом; в) значительное растрескивание, когда эффект больше и сразу очевиден. Вид образца после растрескивания может быть различным: а) мелкие линейные, почти параллельные трещины; б) угол между трещинами неопределенный, а трещины могут объединиться в сплошную сетку;
в) «гусиные лапы», где трещины расходятся лучами, напоминая по форме птичьи лапы; г) волосяные и структурные трещины (только для покрытий по древесине).
Все эти.:дефекты оцениваются согласно фотостандартам, где перечислено большинство из таких дефектов. Использование фотостандартов для оценки образования пузырей уже упоминалось в связи с испытаниями химической стойкости.

Требования к пластинам для испытаний определяются не только их природой, но также и физической формой и методом изготовления. Наиболее часто используемые материалы для опытных пластин — это древесина, мягкая сталь, алюминий и некоторые виды каменных материалов, например асбоцементные плиты. Выбор зависит от назначения покрытия. Так, строительные краски могут испытываться на деревянных или каменных подложках, тогда как автомобильные эмали — только на стальных. В некоторых случаях возможны исключения, например, для композиций, специально разработанных для защиты пластиковых упаковочных материалов, важно использовать соответствующую подложку. Древесина, вероятно, наиболее изменчивый материал среди всех подложек. Она анизотропна, подвержена изменениям в связи с изменениями температуры и влажности, особенно чувствительна к воде Большинство материалов испытывается на плоских образцах определенного размера. Время испытаний обычно от 3—6 мес. до 5 лет. Некоторые композиции с повышенной защитной способностью могут испытываться дольше. Методы оценки аналогичны методам, описанным для ускоренных испытаний (см. 16.4).
Многие годы для естественных испытаний декоративных покрытий применяли плоские пластины (размером 150X300 мм) из сосны высшего качества из Британской Колумбии, так как эти пластины дают хорошую воспроизводимость результатов и менее требовательны к условиям испытаний по сравнению с другими подложками. Однако в последнее время сделан ряд попыток по разработке других методов испытаний, более приближенных к реальным условиям эксплуатации покрытий. Например, разработан метод, основанный на испытании глянцевых покрытий на оконных рамах в домах. Дом ориентирован таким образом, что достигается максимальное облучение прямым солнечным светом. Температура и влажность внутри дома изменяются циклически, чем достигается ксшденс^ция воды ня поверхности стекол и ее стекание на рамы. Метод имитирует наихудшие условия при использовании декоративных покрытий в доме, например в кухнях и ванных комнатах. Этот метод получения данных довольно дорог, поэтому многие работы посвящены созданию аналогичных методов испытаний, но другими путями. Так, Paint Research Association разработала камеры для естественных испытаний, аналогичные описанным выше, с той разницей, что стекло заменено на прямоугольные куски фанеры, но так же используются деревянные рамы.
Оба этих метода предназначены для изучения проблемы сохранения целостности пленки на стыках различных частей древесины, в которых волокна расходятся в разные стороны. Различия в величинах адсорбции или десорбции воды в зависимости от направления волокон значительны. Поперек волокон древесины водопоглощение может вызвать увеличение размеров подложки до 8%, а водопоглощение вдоль волокон —только до 1,0%. Эти пространственные изменения могут вызвать сближение или отдаление мест стыка между упомянутыми различными частями подложки. Таким образом, покрытие подвергается значительным механическим нагрузкам в местах стыка, и это — одна из главных причин разрушения пленки в таких участках.
Более простой метод для исследования таких эффектов предложен фирмой ICI. Ввиду его простоты и дешевизны мы рассмотрим его несколько подробнее.

Целью испытаний долговечности является установление соответствия свойств продукта определенным требованиям. В большинстве случаев покрытия достаточно долговечны в течение многих месяцев, даже лет, при выдержке в естественных условиях, длительно сохраняя основные свойства до появления первых признаков разрушения. Этот период времени может существенно сдерживать (в отсутствие других данных) сбыт продукта до тех ■пор, пока не будет достигнута уверенность в свойствах краски. 'Если этот период можно сократить, то соответствующие решения •разработчика материала ускорятся и многие проблемы будут ^быстрее решены. Преимущества ускоренных испытаний заключаются в уменьшении стоимости разработки и в выигрыше времени, необходимого для этой разработки
Ускорения испытаний долговечности можно достичь различны^ ми путями. Если главными причинами деструкции или ухудшения свойств покрытия являются облучение, тепло и влага, можно передать продукт для испытания в ту часть мира, где наблюдается более высокая температура и более интенсивное солнечное облучение, чем в Англии. Если исследуется рост плесени, то имеются регионы, более благоприятные для проведения испытаний, т. е. такие регионы, где наблюдается высокая температура и влажность, как, например, в Малайзии. Часто, однако, исследователь стремится ускорить разрушение покрытия в большей степени, чем этого можно достичь в естественных тропических условиях, и тогда он прибегает к оборудованию, описанному в 16.4. При этом есть риск, что поведение покрытия в более жестких условиях испытаний может сильно отличаться от поведения в реальных условиях. В этом случае предполагается с некоторым допущением, что если исследуемое покрытие показывает себя хуже стандартного с известными свойствами в принятых условиях испытаний, то и на практике оно будет хуже. Если же экспериментальное покрытие обнаруживает лучшие свойства по сравнению со стандартным при ускоренном испытании, то нет гарантии, что то же будет наблюдаться и на практике в реальных условиях. В целом, условия испытаний должны быть составлены таким образом, чтобы как можно ближе воспроизвести тип воздействия на покрытие, который может иметь место на практике. Сравнительное распределение излучения для солнечного света и различных искусственных источников приведено в табл. 16.1. [2]. Ксеноновая лампа мощностью 6500 Вт с внутренним боросиликатным покрытием и внешним фильтром дает излучение, наиболее близкое к солнечному. Следует ожидать, что интенсивное УФ-излучение будет гораздо агрессивнее, что и случается реально. В результате данные везеро-метрии с УФ-источником гораздо труднее подлежат интерпретации по сравнению с данными, полученными при испытаниях в везеро-метрах с менее агрессивными источниками излучения. Несмотря на это, некоторые основные потребители красок, например автомобилестроители, могут требовать проведения испытаний в этих особо агрессивных условиях хотя полученные данные могут не коррелировать с условиями эксплуатации покрытий.

Определение изменений реологической структуры при хранении представляет собой особенно сложную проблему, что видно на примере тиксотропных красок. Если бидон с краской открыть, взять образец и поместить в реометр, структура по крайней мере частично окажется разрушенной (так же как и при погружении кисти в бидон). Следовательно, такие измерения желательно производить прямо в бидоне.Прибор для таких измерений, известный как OSCAR разработан фирмой ICI несколько лет назад [70]. Его принцип действия, кратко описанный в работе [49], аналогичен рассмотренному выше вискозиметру LSV. Круглый столик в верхней части прибора колеблется вокруг центра благодаря возвратно-поступательному движению кольчатой пружины с частотой около 10 Гц. Амплитуда и фазовый угол движения измеряются в соответствии с амплитудой и углом привода (аналогично вискозиметру LSV). Если цилиндрический бидон (контейнер) расположен на столике, то разница фазовых углов столика и привода равна нулю, а отношение амплитуд имеет конечное значение, зависящее от массы бидона. Оно принимается как единица шкалы прибора и все последующие измерения приводятся к этой единице для взятой массы. Когда бидон, содержащий вязкоэластический материал (например, тиксотропную краску), помещается на столик, отношение амплитуд и разница фазовых углов меняются, поскольку энергия в этом случае диссипируется из-за вязкоэластических свойств содержимого бипоня Яти иаманашга-мАРут-б-ыть исполь-зованы для вычисления динамической вязкости и эластичности краски. На практике, путем сложных математических расчетов строится градуировочный график, с помощью которого можно получать результаты прямо из показаний прибора. Изменения веса бидона можно учесть с помощью цифрового потенциометра. Поскольку сдвиговые волны быстро рассеиваются и т. к. максимальный угол отклонения равен 5° для контейнера емкостью 250 мл и диаметром 9 см, максимальное усилие сдвига настолько мало, что массу образца фактически можно считать неизменной.
Измерения можно сделать очень быстро. Образцы, хранящиеся в бидонах, взвешиваются и помещаются на столик, вес высвечивается на шкале потенциометра, и обычно через 30 с дисплей показывает значения разницы фазовьх углов и отношение амплитуд. Отсюда легко вычисляются значения динамической вязкости и эластичности. Изменения реологической структуры проявляются в основном в величине упругости и, в меньшей степени, в вязкости. Прибор также можно использовать для определения оседания и кинетики структурирования при гелеобразовании.

Пигменты поставляются изготовителю лакокрасочных материалов в большей или меньшей степени в форме сухих порошков, которые по различным причинам содержат множество пигментных агломератов и агрегатов. Цель диспергирования пигментов состоит в разрушении этих агломератов и агрегатов и в обеспечении полного смачивания поверхности пигмента жидкой средой лакокрасочного материала, что предотвращает последующую флокуляцию пигмента.
Достижение требуемых оптических свойств пленки сильно зависит от качества диспергирования пигментов, поэтому важно оптимизировать условия этого процесса.Хотя основные принципы диспергирования пигментов хорошо известны, применить их для оптимизации условий диспергирования на практике часто бывает трудно. В работах [58, 59] дан обзор этих принципов и причин, влияющих на флокуляцию пигментов в лакокрасочных материалах. В японской работе [60] рассматриваются методы определения размеров частиц и их распределения, а также степени диспергирования. Паттон [61] рассматривает практические аспекты этих процессов.
Основываясь на реологии дисперсий, можно сформулировать ряд принципов. Во-первых, эффективность помола зависит от количества диссипированной механической энергии. Для ее максимизации необходимо, чтобы средняя вязкость в смеси пигмент — среда должна быть как можно более высокой, т. е. содержание пигмента в лакокрасочном материале должно быть высоким. Пределом является эффективная объемная доля около 0,64, когда достигается критическая упаковка пигментных частиц и смесь -быстро становится- -подобной твердому -^телу. -Н-а практике этот предел снижается настолько, насколько велика доля анизотропных пигментных частиц, агломератов, агрегатов.
Начальный эффективный объем, занятый пигментными частицами, будет больше, чем общий эффективный объем отдельных частиц из-за объема, занимаемого пигментными агрегатами и агломератами. По мере разрушения последних при диспергировании эффективный пигментный объем уменьшается, и вязкость системы падает. Кроме того, часть механической энергии рассеивается в виде тепла, и, если его не отводить, уменьшение вязкости будет прогрессировать. Общим результатом этого снижения вязкости является уменьшение диссипирования механической энергии при диспергировании, что приводит к уменьшению эффективности диспергирования. Таким образом, время достижения постоянной вязкости при диспергировании может быть использовано для оценки эффективности процесса диспергирования. Однако, нужно отметить, что изменение размеров частиц и распределения частиц по размерам может наблюдаться без значительного изменения эффективного объема и, следовательно, реологических свойств дисперсии. Для измерения этих характеристик более подходят нереологические методы [60].
Реологические методы для исследования процесса диспергирования использованы многими авторами. Остерл [62] применил их для изучения характера диспергирования и эффективности различных видов диспергирующего оборудования. Маккей [63] изучил эффективность различных диспергаторов в процессах диспергирования органических пигментов; Хиртджис и Смите [64] использовали реологические измерения для изучения диспергирования двуокиси титана в алкидном связующем, обратив основное внимание на роль молекулярной массы алкида и присутствие жирных кислот.

В дополнение к измерению реологических характеристик пленок при их растекании были также предприняты попытки прямого измерения растекания или других явлений течения.
Если лакокрасочный материал способен распространяться по поверхности субстрата, и можно нанести на поверхность покрытия ряд регулярно расположенных полосок, то в этом случае возможно прямо наблюдать направление растекания при высыхании и измерить амплитуду и длину волны как функцию времени. Такие измерения были сделаны с использованием методов интерференции света Уаплером [54], а также Кхешги [55], который использовал метод топографии Мойре. Уаплер сравнил свои результаты с теоретическими представлениями Бирмана [56]. Авторы работы [55] помимо изучения выравнивания поверхности при растекании также использовали свою методику для изучения профилей поверхности в жидкости, стекающей под наклоном, в жидких завесах, стекающих вертикально через щель, и для изучения возмущений в профилях поверхности, возникающих из-за столкно вения с поверхностно-активными частицами. Хотя методика Мойре менее чувствительная, чем интерференционные методы, она более гибка и охватывает широкий диапазон Отклонений (от нескольких мкм до нескольких см), при хорошей чувствительности.
Существует много технологических методов для определения растекания краски на поверхности, а также для выявления крупных дефектов течения. Они приведены в обзоре [28] Обычный образец испытательного устройства для измерения стекания представляет собой емкость, в торце которой вырезан ряд щелей различной ширины. Передвигая устройство вдоль стеклянной пластинки, можно получить ряд параллельных полосок краски различной толщины. Испытательная пластинка затем помещается на подставку под углом обычно 60° и визуально наблюдается состояние кромки каждой полоски при высыхании. Стойкость к стеканию оценивается по минимальной толщине пленки, при которой кромка за время наблюдения значительно не деформируется. Такой прибор описан в работе [57]. В работе [56] сделана попытка теоретически описать процесс стекания и другие подобные 'явления.

Метод катящегося шарика. Этот метод, как и метод «отскакивающего» шарика, прост по замыслу и исполнению. Окрашенная панель наклоняется под определенным углом, и время, необходимое для того, чтобы маленький стальной шарик прокатился на определенное расстояние по окрашенной поверхности, измеряется как функция времени сушки (отверждения). В другом варианте расстояние, на которое прокатится шарик, измеряется как функция времени. Метод введен Вольфом и Зайдлером [44], которые использовали его для изучения влияния различных растворителей и пластификаторов на вязкость нитроцеллюлозных покрытий при сушке. В работе [45] метод использован для корреляции вязкости и поверхностного растекания эмульсионных красок; Тэйлор и Фостер [46] применяли его для изучения реакционной способности эмалей горячей сушки в температурном диапазоне 140—160° С, а Геринг [47] —для изучения изменений вязкости в высоконаполненных эмалях, наносимых методом электрофореза. В этой работе выводится простая теория, основанная на рассмотрении баланса действующих сил, которую, однако, мы считаем неадекватной объясняемым результатам.Недавно в работе [48] описан остроумный автоматизированный вариант этого метода. Окрашенная панель помещается на наклоненный вращающийся стол, находящийся в камере с контролируемой температурой. Шарик располагается на краю панели и освещается источником света, который также освещает ряд фотоэлементов. Выход этих фотоэлементов используется для точного контроля скорости вращения стола, которая такова, что шарик остается неподвижным относительно пучка света. При развитии этой теории авторы сделали допущение, что такие факторы, как поверхностное натяжение и, соответственно, смачивание шарика, ускорение слоя краски при вращении и течение краски вокруг шарика, влияния не оказывают
Работы, посвященные исследованию трения качения по поверхности твердых полимеров, а также методы механического испытания твердости пленок красок (см. гл. 13), могут создать впечатление, что величины эластичности могут быть получены так же как и в методе «отскакивающего» шарика, но этого пока что не было сделано. В отличие от метода «отскакивающего» шарика, это может потребовать модификации экспериментальной методики.
Релаксационный вискозиметр ICI с низким усилием сдвига.
Этот прибор разработан для того, чтобы имитировать условия высокой скорости сдвига, которые возникают при течении под действием низких (уменьшающихся) усилий, например при окрашивании кистью. Теория и описание этого прибора даны в работах [48, 49].
Принцип устройства показан на рис. 12.4. Он основан на применении торзионного маятника. Если маятник закрутить под малым углом и отпустить, то кольцевая пружина будет раскручиваться, а подвеска маятника будет возвращаться в исходное (равновесное) положение. При этом инерция подвески заставит ее пройти далее, за равновесную точку, настолько же закручивая пружину в противоположную сторону. Затем движение подвески пойдет в противоположную сторону, и колебания будут продолжаться неопределенное время (рис. 12.4,6) с амплитудой и частотой, определяемыми массой (инерцией) подвески и модулем упругости материала пружины (и его физическими значениями) .
В реальной ситуации потери энергии есть всегда, в результате колебания затухают во времени (рис. 12.4, в). Если противовес во время колебаний соприкасается с вязкой жидкостью, колебания будут еще более затухать. Если вязкость этой жидкости возрастает, затухание колебаний усиливается вплоть до прекращения колебаний, и отклонение плавно переходит во времени от первого максимума отклонения к равновесному состоянию. Система, как говорят, является самозатухающей (рис. 12.4, г), и это условие используется в приборе.

Основные проблемы при таких измерениях заключаются в следующем: ;
1. Реология красочной пленки исключительно сложна не только в связи с вязкоэластическими свойствами, но и с нелинейностью.
2. Реология может быстро изменяться во времени вследствие изменений в составе (в процессе восстановления реологической структуры изменяется соотношение растворителей, меняется содержание нелетучих веществ и т. д. по мере испарения растворителя) .
3. Вследствие малых объемов возможна также неоднородность состава по толщине пленки.
Особая роль, следовательно, должна отводиться быстрым методам анализа (короткое время определения и высокая скорость воспроизведения) и максимизации информации, получаемой из каждого определения. По этой причине мы начинаем обзор с рассмотрения ударных и высокочастотных колебательных методов измерения вязкости.
Ударный метод (метод «отскакивающего» шарика). Ударные методы широко использовались в различных модификациях для испытания полимеров в виде цилиндрических или дисковых образцов и для испытания механических свойств отвержденных пленок в процессе их эксплуатации (см. Главу 13). Однако их использованию для изучения растекания пленок и процессов отверждения не придавалось значения, за исключением короткой работы Сноу [32], посвященной методу «отскакивающего» шарика. Для объемных образцов полимера аналогичный метод кратко проанализирован в работах.Однако, когда начинается отверждение (по механизму автоокисления или по механизму «лакового типа», как показано в примере), эластичность пленки несколько увеличивается, и высота отскока снова растет. Можно построить простую теорию, связывающую высоту отскока с вязкостью пленки, исходя из момента количества движения шарика и потери энергии, однако много важных факторов в этой простой теории не может быть учтено. Для получения такого соотношения лучше построить калибровочную кривую для стандартных ньютоновских масел и использовать эмпирическую формулу. К факторам, которые следует учитывать, относится гидродинамическая сила, предотвращающая соприкосновение шарика с поверхностью субстрата, а также мгновенная упругость жидкости в момент удара (десятые доли миллисекунды)
Несмотря на эти недостатки, метод прост для реализации. Единственными необходимыми приборами являются стеклянные, металлические или даже деревянные пластинки, а также набор шариков различного диаметра или плотности и градуированная трубка для определения высоты отскока шарика. При регулируемом нагреве металлической плитки можно использовать эту методику для изучения процесса отверждения термореактивных систем, аналогично тому, как описано Гордоном и Гривсоном [38] для полимеров. В отличие от метода катящегося шарика (будет описан ниже), эта методика дает возможность измерять увеличение пластичности пленки при отверждении.
Высокочастотные методы (методы импеданса). Механический импеданс волн эластического сдвига, распространяющихся в среде, изменяется ввиду присутствия вязкоэластичного слоя на поверхности среды. Если волны, проходящие через эластичный слой, полностью поглощаются этим слоем, изменения характеристического импеданса могут быть соотнесены с реологическими параметрами материала слоя. Это трудно получить для пленок многих красок, но, несмотря на это, метод можно использовать для измерения изменений, происходящих в пленке при высушивании и отверждении.
На практике импульсы высокочастотных колебаний генерируются пьезоэлектрическим кристаллом, присоединенным к подложке. После прохождения через подложку затухающие колебания вновь преобразуются в электрический сигнал. Измеряются фазовый угол и затухание колебаний, а также изменение значений каждого из этих параметров, которые используются для сравнительной оценки скоростей изменений, протекающих в высыхающей и отвержденной пленках различных красок.

Для изучения свойств красок при нанесении и растекании можно использовать много приборов. Однако в пределах ограничений, отмеченных ранее, многие краски можно рассматривать как квазиньютоновские жидкости. Также есть необходимость в простых приборах для контроля качества и измерения вязкости красок потребителем перед нанесением. Эта необходимость в основном удовлетворяется специальными приборами, выпускаемыми лакокрасочной промышленностью.
Эта группа простых приборов состоит в основном из разнообразных сосудов для истечения жидкостей различных конструкций и упрощенных вращательных приборов, например воронки ICI Сосуды для истечения применяются и в других отраслях, например в нефтехимической промышленности. Принцип их устройства показан на рис. 12.!. Известный объем краски помещается в вертикально расположенный цилиндрический сосуд, дно которого имеет короткий капилляр известной длины и диаметра. Краска вытекает через отверстие в дне сосуда (обычно после удаления пальца испытателя), секундомером замеряется время истечения. Концом истечения обычно считается момент, когда непрерывная струя краски распадается на капли. Возникает несколько вопросов для обсуждения. Во-первых, поскольку масса жидкости изменяется при испытании, движущая сила течения (обусловленная силой тяжести) через капилляр также меняется. Если краска является неньютоновской жидкостью, то результат измерения вязкости может быть сильно искаженным. Во-вторых, капилляр обычно короткий, следовательно, стабильных условий течения внутри него не получается, и это, а также ошибки в начале и конце определения, может повлиять на результат, особенно если материал слегка структурирован. В-третьих, присутс вие абразивных частиц в краске может привести к износу металлического капилляра, и, значит, такие приборы должны поверяться ньютоновскими жидкостями с известной вязкостью. Дно сосуда может быть коническим или плоским; первое, очевидно, уменьшает ошибки в начале опыта. Наконец, испытания проходят нормально при температуре окружающей среды, но предпочтительно тщательно контролировать температуру краски до и во время испытаний, чтобы получить точные и сравнимые результаты. Этот тип испытаний должен применяться только для красок, близких к ньютоновским жидкостям.Скорость сдвига — 10000 с-', предел измерений 0—0,5 Па-с при точности измерений выше 0,01 Па-с (цена деления шкалы прибора). Воронка усечена, чтобы уменьшить износ и предупредить «застревание» частиц в зазоре. Для проведения измерений требуются малые количества образца (менее 1 мл), а сам процесс осуществляется легко и быстро. Очевидно, этот прибор имеет преимущества по сравнению с воронками, заключающиеся в том, что температура образца тщательно контролируется, а вязкость измеряется-в условиях (высокая скорость сдвига), характерных для условий нанесения краски. Однако прибор дает только одну точку при измерениях и, следовательно, не показывает реологических свойств краски в покое и в процессе растекания. Для оценки последнего необходимо производить измерения при низких скоростях (напряжениях) сдвига. Прибор для таких измерений, релаксационный вискозиметр ICI с низким усилием сдвига, будет описан ниже.
Известны и другие методы измерения исходной вязкости краски, приведенные в работе [28]. Особую проблему с точки зрения реологии представляют тиксотропные (высокоструктурированные) краски. Найти простые способы контроля реологических свойств здесь очень трудно.

Свыше двадцати лет назад было сделано предположение, что характерные неровности, получающиеся на поверхности пленки краски при окраске кистью, поверхностные дефекты, образующиеся при нанесении краски с помощью аппликатора, и дефекты, получаемые при нанесении валиком, имеют общее происхождение, связанное с гидродинамической неоднородностью и нестабильным растеканием краски, попадающей в зазор между подложкой и выступающей кромкой приспособления для нанесения [6]. Хотя физический процесс понятен, результат не всегда возможно определить количественно. Теоретические работы по этому эффекту опубликованы [7, 8].
Выше обращалось внимание на роль вязкости в процессе переноса краски с валика на поверхность при окрашивании. Гласе [3] измерил вязкость' для водоэмульсионных красок, загущенных водорастворимыми полимерами, такими, как различные производные целлюлозы, сополимеры акриловой кислоты с акриламидом, полиэтиленоксид, и пытался соотнести явления разбрызгивания краски и образования поверхностных штрихов с результатами своих измерений. К сожалению, из-за ограничений, накладываемых методикой, которую автор использовал в своих эксперимен■pax, он был вынужден применять такие концентрации и молекуляр-^ ные массы загущающих полимеров, которые приводят к образованию паутины и нитей при нанесении красок, т. е: создают явные дефекты поверхности при нанесении краски валиком. Он также измерил остаточное удлинение [9] и нормальное напряжение при постоянном усилии сдвига., Первое измерение было выполнено с использованием методики Доджа [10], в которой образец вначале подвергался высокоскоростному усилию сдвига (скорость сдвига 2600 с-'), а затем сразу же измерялась эластичность как функция времени снятия усилия сдвига с замером величины низкочастотной вращательной деформации сдвига (частота 0,3 Гц; максимальная скорость сдвига 0,07 с-'1). Такие измерения легко провести, например, на реогониометре Вайсенберга. Далее, признав важность восстановления эластичности, Гласе пытался описать влияние большинства эффектов, которые он изучил, на внутреннюю вязкость. Однако, когда значение этой вязкости было низким или умеренным, он нашел, что скорость восстановления эластичности хорошо коррелирует с исчезновением следов от валика и растеканием. ■ . • •. При исследовании процессов нанесения красок можно придти к заключению, что, во-первых, течение краски происходит при очень высокой скорости сдвига, а во-вторых, краска .подвергается когезионно-му измельчению или на выходе из сопла распылителя или на подложке между выступающей кромкой оборудования для нанесения и слоем, прилежащим к субстрату. Оба процесса занимают доли секунды. Показано [,Ц], что высокая скорость сдвига при нанесении краски полностью разрушает любую структуру, имеющуюся в краске до нанесения, и что пленка-краски становится слишком жесткой, так как два фактора •препятс.твуют^нормаль-ному когезионному растеканию пленки в результадатидкого течения: 1) быстрое удаление оборудования для нанесения от субстрата ведет к появлению напряжений, которые не.' мег-ут быть сняты путем поперечного течения жидкости; 2) болишинешо лакокрасочных составов содержит в растворе некоторое 1'количество полимера, что придает раствору заметную эл астиадоствР1>■
Итак, пока имеет место обычный распад жидкости на нити в результате кавитации, присутствие эластичного компонента в краске и соответствующая скорость распада приводят только к уменьшению поперечного сечения нитей и к увеличению времени их сохранения по сравнению с тем, что можно было бы ожидать в случае обычной вязкой жидкости. Присутствие пигментных или полимерных частиц в красочной суспензии может быть причиной зарождения процесса кавитации. [12]. Такое объяснение полностью исключает значение структурной вязкости,.хотя она может быть столь же важна, как и эластичность при некоторых условиях нанесения; и, как указывает Уолтере [13],. эта вязкость не является априори функцией сдвиговой вязкости.