УФ-стабилизаторы должны быть очень эффективными. Помимо этого они должны соответствовать другим базовым, и при этом наиболее важным требованиям. Настоятельной необходимостью стало приобретение таких свойств как высокая эффективность и идеальная совместимость, которые присущи превосходной растворимости в пленкообразующем связующем веществе. Для этого также требуется высокая устойчивость и слабая летучесть, особенно для эмали горячей сушки.
Эти свойства должны присутствовать постоянно, и при этом без негативных побочных эффектов, например примешивание цвета, взаимодействие с другими элементами окраски или воздействие на образование поперечных связей.
Рисунок 1: Стандартный процесс производства краски.
По очевидным причинам УФ-стабилизаторы должны быть гидрофобными. Осаждение, конденсация, влажность или иные условия водной среды могут стать причиной вывода стабилизаторов из пленки. Тем не менее, подобные гидрофобные УФ-стабилизаторы, которые в обязательном порядке являются гидрофобными, зачастую достаточно сложно внедрить в водные системы. Внедрение гидрофобных УФ-стабилизаторов
Традиционный метод производства водорастворимых красок предполагает осуществление трех этапов, в течение которых производится внедрение этих добавок: (1) добавление к пигментной пасте; (2) добавление при разбавлении; и (3) добавление в виде водного состава (Рисунок 1). Добавление к пигментной пасте
Этот метод определенно нельзя рекомендовать, несмотря на то, что его использование в целом приводит к простому и безопасному внедрению. Проблема состоит в легком поглощении УФ-стабилизаторов на поверхности пигмента. В результате добавки удаляются со связующей матрицы и теряют как минимум часть своей эффективности. Добавление при разбавлении
Для добавления УФ-стабилизатора на этой стадии требуется долгий процесс перемешивания. Однако, долгое перемешивание может стать причиной поглощения воздуха и CO2, а в экстремальных ситуациях – свертывания связующего вещества. К тому же, специалисты по краскам сталкиваются еще с одной проблемой: ассортимент потенциально пригодных УФ-стабилизаторов на рынке достаточно ограничен. Добавление в виде водного состава
Данная методика внедрения является самой распространенной в практике. Обычно добавки предварительно смешивают или разбавляют в других подходящих компонентах состава перед добавлением в смесь. Однако это требует дополнительных затрат усилий и времени. Более того, подобная маточная смесь в большинстве случаев пригодна только для одного состава краски. Растворение гидрофобных УФ-стабилизаторов в водорастворимых составах влечет и другой риск: так называемый «эффект промывки золота». Так как раствор помещается в водную среду, гидрофобный состав удаляется, что становится причиной высвобождения гидрофобной добавки. В результате происходит осаждение УФ-стабилизатора. Достаточно часто подобный трюк приводит к еще более серьезным проблемам. Дисперсии УФ-стабилизаторов
Помимо высокой эффективности дисперсии УФ-стабилизаторов должны соответствовать другим требованиям, имеющим отношение к широкой совместимости; легкой обработке и безопасному хранению на складе; а также к вопросам экологии, безопасности и здравоохранения. Чтобы использовать эти продукты в широком диапазоне областей, необходимо найти наилучший компромисс. Самым серьезным спросом УФ-стабилизаторы пользуются в сфере покрытий высокого уровня, например ОЕМ, повторная отделка автомобилей и другое. Кажется, что, решая эту проблему, универсальной совместимости достичь невозможно. Если дисперсия обладает должной вязкостью, то это облегчает ее внедрение. Добавление удерживающей добавки и устойчивости против атак микроорганизмов должно обеспечить срок хранения более двух лет. Маркировка, указывающая уровень опасности, должна зависеть только от того, какой УФ-стабилизатор был растворен в дисперсии. Все другие элементы дисперсии не должны учитываться в требованиях для маркировки. Сюда также относятся и летучие органические соединения. В Таблице 1 изображен состав стандартной дисперсии УФ-стабилизатора. На основе смол или поверхностно-активных веществ?
Приготовление на основе поверхностно-активных веществ обеспечивает более широкий диапазон совместимости. В принципе такой поход часто содержит меньше добавок. Предпочтение поверхностно-активным веществам было отдано, в частности, ввиду аспектов широкой совместимости и экологических причин. Приготовленные на основе поверхностно-активных веществ в большинстве случаев быстрее разлагаются под действием бактерий. УФ-стабилизатор
Мы обнаружили, что оптимальные условия создаются при содержании УФ-стабилизатора на уровне около 52%, D50 на уровне 0.5 - 2.0 мкм и D90 на уровне < 3.5 мкм. Если размеры частиц будут меньше, что это может облегчить внедрение, но при этом увеличится и вязкость. Поверхностно-активное вещество
При имеющейся концентрации и гранулометрическом составе мы обнаружили, что оптимальная смесь поверхностно-активных веществ (ПАВ) составляется смешением анионных и неионных ПАВ при концентрации около 6-7%. Соединение ПАВ контролирует устойчивость приготовленной смеси, а концентрация – легкость процесса внедрения и общую совместимость. К тому же, чем выше концентрация ПАВ, тем выше риск нежелательных побочных эффектов. Устойчивость при хранении обеспечивается оптимизированной смесью ПАВ. Воздействие температуры на устойчивость при хранении имеет большее значение, чем срок хранения при комнатной температуре. Консервация
Поскольку дисперсии водных УФ-стабилизаторов необходимо консервировать, наибольшее значение, помимо эффективности консервирования, приобретают аспекты экологии, здравоохранения и безопасности. Изотиазолин при концентрации < 1.0% соответствует этому требованию, так как он не содержит и не высвобождает HCHO, а также не содержит Bronopol®. Удерживающая добавка
Обветривание и высушивание дисперсии УФ-стабилизатора предотвращаются путем добавления подходящей удерживающей добавки (максимум 10%). Отобранный полигликоль также позволяет создать поперечные связи между главным полимерным компонентом и изоцианатом, а также не ограничивает возможность применения смеси в водных 2К-системах. | 
