EN
Hoe poedercoatingoppervlakken weerstand bieden tegen krassen
Ontwikkeling van hardheid en doorgestikte thermohardende structuren
De krasbestendigheid van poedercoatingoppervlakken is te danken aan de unieke chemische samenstelling van de coatings. De coatings worden ongeveer 10 tot 20 minuten lang bij 180 tot 200 graden Celsius gehard. Er vindt een permanente chemische reactie plaats met de polymeerketens, waardoor veerkrachtige driedimensionale netwerken ontstaan. Dit geeft de coatings een hardheid van 3H tot 9H op de potloodhardheidsschaal (ASTM D3363). De hardheid is hoger dan die van conventionele lakken op vloeibare basis. Dichte netwerken weerstaan beweging van de polymeerketens. De coatings laten geen glijden van de ketens toe bij wrijving of krassen. Zelfs impact van scherpe voorwerpen zet geen ketenbeweging in werking. De coatings blijven intact en worden niet broos. Poedercoatings blijken ongeveer tweemaal zo veel krachtdruk bij krassen te kunnen weerstaan als hun alternatieve thermoplasten.
Effect van foliedikte, structuur en het hardsproces op krasbestendigheid
De krasbestendigheid wordt beïnvloed door drie onderling afhankelijke parameters:
Een foliedikte van 60–120 μm is ideaal en vormt een opoffерlaag die het blootliggen van het substraat door krassen tegengaat.
Structuurafwerkingen zorgen ervoor dat de impactenergie wordt verdeeld over de structuur, waardoor zichtbare schade met 40–60% wordt verminderd.
Gecontroleerde uitharding leidt tot volledige kruisvernetting. Ondergehardde coatings blijken in de Taber-slijttest (ISO 1518) 30% minder weerstand te bieden tegen oppervlakteschade.
Deze variabelen zijn getest op consistentie met de productierichtlijnen voor automotive-/industriële afwerkingsonderdelen en apparatuur, alsook met normen zoals ASTM D3363 en ISO 1518.
Kleuren en afwerkingen van coatings: UV-stabiliteit en vervaagbestendigheid van poedercoatingafwerkingen
Polyester voldoet aan UV-tests; fluoropolymer faalt vanwege verschillende absorptie- en kleurbehoudchemie
Polyesterpoeders hebben UV-beschermende beschadigingsmechanismen, maar deze veroorzaken uiteindelijk een aankalkend effect. Een voordeel van fluoropolymerpoeders is dat zij UV-beschermende beschadigingsmechanismen bezitten die worden veroorzaakt door de vorming van UV-actieve, minuscule kristalgebieden. Een ander voordeel van fluoropolymerpoeders is hun hogere energie (bij breuk) vergeleken met de lagere energie (bij breuk) van polyester, wat leidt tot betere stabiliteit en daardoor ook tot betere pigmentatie en frisheid. Tests in Florida toonden aan dat deze coatings meer dan 95% van hun oorspronkelijke kleur behielden, zelfs na een volledige tien jaar blootstelling aan de buitenlucht.
Praktische duurzaamheid: QUV-weerbestendigheidsgegevens (ASTM G154), meer dan 5.000 uur
Het doel van de versnelde QUV-test (ASTM G154) is om tot tientallen jaren zonbelasting te simuleren. Na 3.000 uur blootstelling behouden hoogwaardige polyesterpoeders nog 90% van hun oorspronkelijke glans. Bij fluoropolymeren bedraagt de glansretentie na 5.000 uur 98%. Verfmetingen geven de bovengenoemde gemiddelden weer met betrekking tot de Delta-E-waarde van de kleurverandering.
Geschikt voor meer dan 15 jaar buitengebruik in een gematigd klimaat voor architectonische metalen. Bij installaties aan de kust treedt een 20% snellere verslechtering van materialen op door zoutnevel en UV-straling, die elkaar versterken.
Milieuomstandigheden die de levensduur van poedercoatings in gevaar brengen.
Vochtigheid, zoutnevel en chemische blootstelling, evenals hun gecombineerde effecten, leiden tot een snelle verbleking/krasdegradatie. Wanneer de omstandigheden ideaal zijn voor meerdere soorten milieuaanvallen, vallen de coatings versneld uit. Wanneer een coating vochtig is, beginnen de polymeerbindingen te verslechteren via een proces dat hydrolyse wordt genoemd. Vervolgens vormen de verzwakte bindingen in de coating een toegangspunt voor zoutnevel, die uiteindelijk leidt tot coatingfalen door interne, electrochemische corrosie. Een snelle afbraak treedt op in omgevingen waar alkalische of zure aanvallen mogelijk zijn, aangezien de gecombineerde milieueffecten niet los van elkaar optreden. Deze snelle afbraak van de coatings leidt tot hogere onderhoudskosten en een kortere levensduur in industriële toepassingen.
De aanwezigheid van een geoxideerd substraat kan een vroege kleurverandering veroorzaken door pellets zonder pigment, die de lichtdiffusie veranderen.
De opname van vocht zorgt ervoor dat de coating 40% minder flexibel is en gemakkelijker wordt beschadigd en gekrast.
Diepe onderoppervlaktebeschadiging versnelt vijf keer onder vochtige omstandigheden door doordringing van chloride-ionen, volgens ASTM B117.
Het vroegtijdig uitvallen van de behuizing om bescherming te bieden tegen vocht, corrosie en ultraviolette schade is gedocumenteerd. Bijvoorbeeld: wanneer gecombineerd, kunnen een paar jaar blootstelling aan ultraviolet licht, zoutachtige lucht en hoge luchtvochtigheid ongekende, schilferende en chaotische oppervlakteschade veroorzaken. Deze corrosie leidt tot verbijsterend hoge, onverwachte kosten. NACE International heeft gedocumenteerd dat corrosie van blootgestelde oppervlakken per faciliteit en per jaar ongeveer 740.000 dollar kost, in meerdere sectoren. Dit type schade kan alleen worden beperkt door speciaal geformuleerde coatings te gebruiken. Epoxyhybriden worden veelal geformuleerd voor gebruik in de chemische verwerking, terwijl vochtbelaste gebieden beter worden bediend door polyurethanen. Randgebieden zijn primaire locaties waar vocht binnendringt en moeten worden afgedicht om vroegtijdig uitvallen te voorkomen.
Om de kras- en verbleekbestendigheid van poedercoatingtoepassingen te maximaliseren, worden de volgende richtlijnen aanbevolen.
Voor een optimale oppervlaktevoorbereiding is het raadzaam om grondig schoon te maken en schurend te stralen om de hechting tussen de ondergrond en de coating te maximaliseren, wat essentieel is om storingen door onvoldoende hechting tot een minimum te beperken.
Om kleurbewaring te bevorderen, wordt aanbevolen UV-absorbers te combineren met hoogenergetische HALS-technologie.
Controleer de dikte van de coating: De coating dient een dikte van 60–120 μm te hebben; te dunne lagen laten de ondergrond bloot, terwijl te dikke lagen de buigzaamheid verminderen en de kans op microkrimping vergroten.
Zorg voor een nauwkeurige uithardtijd: Ideaal is een uithardtijd van 10–15 minuten bij een temperatuur van 180–200 °C om volledige uitharding te bereiken en de oppervlaktehardheid met 15–20% te verhogen (overeenkomstig ASTM D3363).
Zachte reiniging: Gebruik reinigingsoplossingen met neutrale pH en een microvezeldoek. Te agressieve reinigingsmiddelen kunnen microkrassen veroorzaken, wat de fotochemische afbraak versnelt.
Reparaties moeten onmiddellijk worden uitgevoerd: Krassen en chips moeten zo snel mogelijk worden gerepareerd om vochtinfiltratie en corrosie te voorkomen.
Veelgestelde vragen
Waarom is poedercoating beter bestand tegen krassen dan vloeibare verf? De krasbestendigheid van poedercoatings is te wijten aan de thermohardende polymeerstructuur. Het driedimensionale netwerk dat hieruit ontstaat, biedt een superieure krasbestendigheid vergeleken met vloeibare verf.
Wat gebeurt er wanneer poedercoatings worden blootgesteld aan ultraviolette stralen? Poederfabrikanten gebruiken verschillende methoden om de kleurintegriteit van de coating te behouden en tegelijkertijd een zekere mate van bescherming tegen ultraviolette straling te bieden. Polyesterpoedercoatings bevatten aromatische ringstructuren, terwijl fluoropolymerpoedercoatings kristallijne domeinen bevatten; beide structuren bieden een zekere mate van bescherming en kleurbewaring, waarbij fluoropolymercoatings de beste kleurbewaring bieden.
Welke omstandigheden zorgen ervoor dat een poedercoating sneller tekenen van slijtage vertoont? Alle genoemde factoren — vochtigheid, zout, lucht en chemische stoffen die poedercoatings afbreken — veroorzaken slijtage van de coating.
Wat zijn de aanbevolen methoden voor het onderhoud van poedercoated oppervlakken?
Goede technieken voor oppervlaktevoorbereiding, effectieve formuleringen, controle over de filmdikte, nauwkeurige uitharding, zacht onderhoud en tijdige touch-up zijn allemaal belangrijk voor de hechting en verbeteren de levensduur en esthetiek van poedercoated oppervlakken.