Технологии

В частности, системы на основе меламин-формальдегида обладают неоднородными свойствами и широкой кривой Tg вследствие поперечных связей внутри меламиноформальдегидной смолы. Этот факт помогает объяснить их слабое сопротивление против царапин в сравнении с полиуретановыми или эпоксидными системами. На основе этих результатов экспериментаторы сделали вывод о том, что можно сравнить сопротивление против царапин у покрытий, содержащих жесткие наночастицы, путем оптимизации поперечных связей в прозрачных покрытиях. Самовосстановление покрытий можно ускорить слабым нагревом посредством (например) домашнего фена. Также было отмечено менее очевидное свойство, когда котором высокая влажность может ускорить оплавление. При этом влага впитывается поверхностью, действующей как одна из форм пластификаторов.
Те же исследователи также отметили, что сопротивление против царапин у покрытий, отверждаемых облучением, во время испытаний слабо зависело от жесткости поверхности. Добавление силоксановой добавки, снижающей трение, усилило сопротивление против царапин. При этом сопротивление появлению наружных повреждений было усилено посредством добавления наночастиц кварца, обладающих свойствами акрилата. Однако эти результаты также показали, насколько сложным может стать создание «оптимального» прозрачного покрытия; наночастицы слабо влияют на сопротивление против царапин, а добавка, снижающая трение, слегка ослабило сопротивление появлению наружных повреждений. К тому же, результаты усиления первоначального УФ-отверждения термообработкой или выдерживанием зависели от добавления этих материалов.
Было проведено сравнение между линейными и разветвленными гидроксиакрилатными полимерами, отвержденными при помощи циклотримера циклогексан диизоцианата. Было четко показано, что внедренные акрилаты с жесткой и высокой основной цепью Tg, обладающие свойствами гидроксила на конце внедренных низких Tg цепей, обеспечило более высокий общий баланс свойств, чем случайные акрилаты.
Помимо повреждений в мойке автомобилей, транспортные средства подвергаются более значительном, но локализованному ущербу от автомобильных ключей, магазинных тележек, сумок и других крупных вещей. Оценка сил, действующих при ущербе такого рода, предполагает, что небольшое увеличение измеренного сопротивления против царапин практически не принесет результат. Все испытанные покрытия продемонстрировали хрупкое разрушение при нагрузках менее 10 Н. При этом крупные царапины могут появиться в результате действия сил на уровне до 30 Н. Чтобы покрытия обладали устойчивостью против такого рода ущерба, потребуется перейти на новый уровень технологий производства покрытий.

Самовосстановление покрытий
В некоторых предыдущих статьях автор рассматривал несколько технологий, которые придают покрытиям свойство самовосстановления после повреждений, более значительных, чем легкие царапины. Большинство из них основаны на внедрении вступающих в реакцию компонентов в микрокапсулах или микроволокнах, которые высвобождают свое содержимое при повреждении. Подобные технологии превосходно подходят для толстых защитных покрытий, но… сможем ли мы когда-нибудь представить, что их можно было бы внедрить в системы базовых/прозрачных покрытий, используемых в автомобильной отделке? Определенно не в качестве общего решения, так как волокна или капсулы можно было бы увидеть – если бы они не были частью самой отделки!
Однако существует альтернативный процесс направленного самовосстановления, который заключается во внедрении в покрытие обратимых поперечных связей. Группа исследователей под руководством профессора Фреда Вудла, работавшая в Университете штата Калифорния, (www.ucla.edu), изучили полимеры Дильса-Альдера (диеновые полимеры), которые разбиваются на мономеры при высокой температуре, но автоматически создают поперечные связи при охлаждении. Так как необходимо определенную критическую температуру – и в рабочих системах эта температура должна быть выше, чем температура, возникающая при любой ИК-волне – покрытия этого типа не являются самовосстанавливающимися в буквальном смысле слова. Однако они не содержат отдельных добавок, и поэтому значительный ущерб прозрачного покрытия можно устранить путем заполнения царапин специальной пастой и использования домашнего фена или кипящей воды.
Также существует и другой вопрос, – заключающийся в появлении достаточного спроса, который бы оправдал коммерческое внедрение такой системы, если покрытия со значительной степенью самовосстановления уже доступны на рынке. Таким образом, несмотря на ограничения, которые накладываются на покрытия повторной отделки ввиду необходимости отверждения при низких температурах и соответствия более жестким экологическим нормам, можно заметить, что современные технологии повторной отделки обладают эффективностью, как минимум сравнимой с первоначальной отделкой – а в некоторых случаях могут даже превзойти ее. Какие изменения произойдут дальше?