EN
A porral bevont felületek karcolásgátlása
A keménység és a keresztkötött termoszet szerkezetek fejlődése
A porfestékek felületének karcolásgátló tulajdonsága a bevonatok egyedi kémiai összetételéből ered. A bevonatokat kb. 10–20 percig 180–200 °C-os hőmérsékleten keményítik. Ekkor a polimer láncok között állandó kémiai reakció zajlik le, amely rugalmas, háromdimenziós hálózatokat alkot. Ennek köszönhetően a bevonatok keménysége a ceruza-keménységi skálán (ASTM D3363) 3H és 9H között mozog. Ez a keménység nagyobb, mint a hagyományos folyékony festékeké. A sűrű hálózatok akadályozzák a polimer láncok elmozdulását. A bevonatok nem engedik meg a láncok csúszását dörzsölés vagy karcolás hatására. Még éles tárgyak ütése sem indítja el a láncmozgást. A bevonatok sértetlenül maradnak, és nem válnak rideggé. Bizonyított, hogy a porfestékek kb. kétszer akkora karcolóerőt bírnak el, mint az alternatív termoplasztik anyagok.
A rétegvastagság, a felületi struktúra és a keményítés hatása a karcolásgátlásra
A karcolásgátlás három egymástól függő paramétertől függ:
A 60–120 μm-es fóliavastagság ideális, mivel áldozati réteget biztosít, amely megakadályozza az alapanyag felületének kitettségét karcolások miatt.
A textúrázott felületi minőségek lehetővé teszik az ütési energia szétoszlását a textúrán keresztül, ami 40–60%-kal csökkenti a látható károsodást.
A szabályozott keményedés teljes keresztkötést eredményez. A hiányosan keményedett bevonatok a Taber-elmározási vizsgálat során (ISO 1518) 30%-kal kevésbé ellenállók a karcolásokkal szemben.
Ezeket a változókat az autóipari/ipari díszítőelemek és berendezések gyártási irányelveivel való összhangban tesztelték, valamint olyan szabványok szerint, mint az ASTM D3363 és az ISO 1518.
Bevonatok színei és felületi minőségei: UV-állóság és elszíneződés-állóság porbevonatos felületeknél
Polieszter – átmegy az UV-fluoropolimer teszten; fluoropolimer – nem felel meg, mert eltérő az abszorpciós és színfenntartási kémia
A poliészter porbevonatok UV-védő károsodási mechanizmusokkal rendelkeznek, de ezek végül krémesedési hatást okoznak. A fluoropolimer porbevonatok előnye, hogy az UV-védő károsodási mechanizmusuk az UV-érzékeny kis kristálydomének kialakulásán alapul. Egy további előnyük, hogy a magas energiaszintű (töredezettség) a poliészter alacsony energiaszintű (töredezettségéhez) képest jobb stabilitást, valamint ebből fakadóan jobb pigmentációt és frissességet eredményez. A floridai tesztek azt mutatták, hogy ezek a bevonatok akár egy egész évtizednyi kültéri kitettség után is megtartották eredeti színüknek több mint 95%-át.
Gyakorlati tartósság: QUV-időjárásállósági adatok (ASTM G154), 5000+ óra
A gyorsított QUV-tesztelés (ASTM G154) célja, hogy szimulálja a napfénynek évtizedekig tartó kitettségét. A prémium minőségű poliészter porbevonatok 3000 órás kitettsége után a fényesség-megőrzés 90%-os. A fluoropolimer bevonatok esetében 5000 órás kitettség után a fényesség-megőrzés 98%-os. A festékminőségi vizsgálatok a fenti átlagértékeket mutatják a színváltozás Delta-E értékére vonatkozóan.
Alkalmazható építészeti fémekre 15 év feletti kültéri szolgáltatáshoz mérsékelt éghajlati viszonyok között. A tengerparti telepítések esetében a anyagok 20%-kal gyorsabban degradálódnak a sóköd és az UV-technikai hatások összetett hatása miatt.
Környezeti tényezők, amelyek kihívást jelentenek a porfestékek élettartamának megőrzésében.
A páratartalom, a sópermet és a vegyi anyagok hatása, valamint ezek együttes hatásai gyors elszíneződést/felületi karcolódást okoznak. Amikor az összes környezeti tényező egyidejűleg jelen van, a bevonatok gyorsabban romlanak el. Ha a bevonat nedves, a polimer kötések hidrolízis nevű folyamat révén kezdenek el meggyengülni. Ezután a meggy debilitált kötéseken keresztül a sópermet is behatolhat, ami végül belső, elektrokémiai korrózió révén a bevonat meghibásodásához vezet. A gyors lebomlás akkor következik be, ha a környezet lúgos vagy savas támadást is biztosít, mivel a különböző környezeti hatások nem működnek izoláltan. A bevonatok gyors lebomlása további karbantartási költségeket eredményez, és csökkenti a szolgáltatási élettartamot ipari alkalmazásokban.
Az oxidálódott alapanyag jelenléte korai színváltozást okozhat, mivel a pigmentmentes granulátumok megváltoztatják a fény szóródását.
A nedvesség felszívódása miatt a bevonat 40%-kal kevésbé rugalmas, és könnyebben megjelennek rajta karcolások és egyéb sérülések.
A mélyebb rétegekben keletkező károsodás a páratartalom hatására ötször gyorsabban halad előre a klórionok átjutása miatt, az ASTM B117 szabvány szerint.
A burkolat korai meghibásodása, amely nem véd meg a nedvesség, a korrózió és az ultraibolya károk ellen, dokumentált tény. Például az ultraibolya fénynek, a sótartalmú levegőnek és a magas páratartalomnak néhány évig tartó együttes hatása rendkívüli, pikkelyes és kaotikus felületi romlást okozhat. Ez a korrózió jelentős, váratlan költséget eredményez. A NACE International dokumentálta, hogy a kitért felületek korróziója több szektorban átlagosan évente mintegy 740 000 dollárt tesz ki üzemenként. E típusú károk csak speciálisan összeállított bevonatok alkalmazásával enyhíthetők. Az epoxi hibrideket gyakran kémiai feldolgozásra, míg a nedvesség-gazdag területekre inkább a poliuretánok alkalmasak. A peremterületek elsődleges pontjai a nedvesség behatolásának, ezért le kell zárni őket a korai meghibásodás megelőzése érdekében.
A porfestékes felületek karcolásgátló és kifakulásgátló tulajdonságainak maximalizálása érdekében az alábbi irányelvek ajánlottak.
A felület optimális előkészítése érdekében ajánlott alapos tisztítást és homokfúvást alkalmazni a hordozófelület és a bevonat között kialakuló kötés maximalizálására, amely döntő fontosságú a tapadási hibák minimalizálásához.
A színvisszaadás javítása érdekében ajánlott UV-nyelők kombinálása magas energiájú HALS-technológiával.
A bevonat vastagságának szabályozása: A bevonat vastagsága 60–120 μm legyen, mivel túl vékony réteg esetén a hordozófelület kitettsége, míg túl vastag réteg esetén a rugalmasság csökkenése és a mikroropások kialakulásának növekedése figyelhető meg.
Pontos szárítási idő biztosítása: Ideális esetben a szárítási idő 10–15 perc 180–200 °C-os hőmérsékleten, hogy teljes szárítást érjünk el és a felületi keménység 15–20%-kal növekedjen (az ASTM D3363 szabvány szerint).
Gyengéd tisztítás: Használjon semleges pH-értékű tisztítószereket és mikrofibers kendőt. Túl durva tisztítószerek mikrokarcolásokat okozhatnak, amelyek gyorsítják a fénykémiai bomlást.
A javításokat azonnal el kell végezni: A karcolások és repedések javítását azonnal el kell végezni a nedvesség behatolásának és a korrózió megelőzése érdekében.
GYIK
Miért ellenállóbb a porfesték a karcolásokkal szemben, mint a folyékony festék? A porfestékek karcolásgátló tulajdonságai a termoszetted polimer szerkezetből erednek. A háromdimenziós hálózatszerű szerkezet jobb karcolásgátló képességet biztosít, mint a folyékony festék.
Mi történik, ha a porfestékek ultraibolya sugárzásnak vannak kitéve? A porfesték-gyártók különböző módszereket alkalmaznak a bevonat színének integritásának megőrzésére, valamint bizonyos mértékű ultraibolya-védettség biztosítására. A poliészter porfestékek aromás gyűrűs szerkezeteket tartalmaznak, míg a fluoropolimer porfestékek kristályos tartományokat – mindkét típus bizonyos védelmet és színfenntartást nyújt, a fluoropolimer bevonatoknál azonban a legjobb színfenntartás érhető el.
Milyen körülmények okozzák, hogy egy porfesték gyorsabban mutat kopásjelenségeket? Az összes említett tényező – a páratartalom, a só, a levegő és a porfestéket lebontó vegyi anyagok – hozzájárul a bevonat kopásához.
Milyen módszerek ajánlottak a porral bevont felületek karbantartására?
A megfelelő felület-előkészítési technikák, az hatékony összetételű festékek, a rétegvastagság pontos szabályozása, a pontos kikeményítés, a finom karbantartás és az időben elvégzett utófestés mindegyike fontos a tapadás biztosításához, valamint a porral bevont felületek élettartamának és esztétikai megjelenésének javításához.