Oppervlaktecoating, elk mengsel van filmvormende materialen plus pigmenten, oplosmiddelen en andere toevoegingen, die, wanneer aangebracht op een oppervlak en uitgehard of gedroogd, een dunne film oplevert die functioneel en vaak decoratief is. Oppervlaktecoatings omvatten verf, drogende oliën en vernissen, synthetische heldere coatings en andere producten waarvan de primaire functie is het oppervlak van een object te beschermen tegen de omgeving. Deze producten kunnen ook de esthetische aantrekkingskracht van een object versterken door de oppervlaktekenmerken ervan te accentueren of ze zelfs aan het zicht te onttrekken.
De meeste oppervlaktecoatings die in de industrie en door consumenten worden gebruikt, zijn gebaseerd op synthetische polymeren - dat wil zeggen industrieel geproduceerde stoffen die zijn samengesteld uit extreem grote, vaak onderling verbonden moleculen die taaie, flexibele, zelfklevende films vormen wanneer ze op oppervlakken worden aangebracht. De andere componenten van oppervlaktecoatings zijn pigmenten die kleur, opaciteit, glans en andere eigenschappen verschaffen; oplosmiddelen of dragervloeistoffen, die een vloeibaar medium verschaffen voor het aanbrengen van de filmvormende ingrediënten; en additieven, die een aantal bijzondere eigenschappen hebben. Dit artikel bespreekt de samenstelling en filmvormende eigenschappen van oppervlaktecoatings op polymeerbasis, te beginnen met de polymere ingrediënten en door te gaan door de pigmenten, vloeistoffen en additieven. De nadruk ligt op verven (verreweg het meest voorkomende type coating), hoewel af en toe wordt verwezen naar andere soorten coatings zoals drogende oliën en vernissen. Voor een beter begrip van polymere verbindingen, die de basis vormen van oppervlaktecoatings, wordt de lezer geadviseerd om te beginnen met het artikel industriële polymeren, chemie van. Voor een overzicht van de positie van oppervlaktecoatings binnen het bredere veld van industriële polymeren, zie Industrial Polymers: Outline of Coverage.
Polymeren voor oppervlaktecoatings
Oppervlaktebekledingen op polymeerbasis kunnen worden beschouwd als tweefasige composietmaterialen bestaande uit pigmentdeeltjes en andere additieven gedispergeerd in een continue matrix van polymeer. Polymeren geven de coatingfilm het vermogen om zich aan het substraat te hechten, de meeste van zijn chemische bestendigheid en flexibiliteit. Bovendien zijn de continuïteit van de film, veel van zijn duurzaamheid bij aanwezigheid van omgevingsstress, zijn glanseigenschappen, de meeste van zijn mechanische en thermische eigenschappen, en de meeste van alle chemische reactiviteit die de film zal vertonen, ook afhankelijk van polymeren.
De belangrijkste eigenschappen van het coatingpolymeer zijn molecuulgewicht, molecuulgewichtsverdeling, glasovergangstemperatuur (Tg) en oplosbaarheid. Ook belangrijk zijn de reactieve moleculaire groepen waaruit het polymeer bestaat en de kinetiek en het mechanisme waardoor het polymeer wordt gevormd - dat wil zeggen of het wordt gevormd door stapgroeipolymerisatie of kettinggroeipolymerisatie. (Deze twee polymerisatiereacties worden in detail beschreven in het artikel industriële polymeren, chemie van). Een ander belangrijk kenmerk van het polymeer is de structuur. Polymeren kunnen lineaire, vertakte of netwerkarchitecturen hebben (zie figuren 1A, 1B en 1C van industriële polymeren, chemie van). Het laatstgenoemde type structuur, bestaande uit polymeerketens die op verschillende plaatsen covalent zijn gebonden om een driedimensionaal verknoopt netwerk te vormen, wordt vaak gevormd tijdens het uitharden van de bekledingsfilm.
