Технологии

Совместимость УФ-стабилизаторов
Внедряемые компоненты всегда необходимо проверять на совместимость. В этом случае можно использовать простой тест с надежными результатами, при котором разжиженное соединение жидкого связующего вещества наносится на стеклянную пластинку, после чего проводится оценка высушенной пленки. Видимые глазу пятна и частицы неприемлемы. Допустимо появление в начале легкой дымки, которая рассеивается, если состав нагревать или высушивать в течение ночи.

Таблица 1. Обычный состав дисперсии УФ-стабилизатора

Согласно полученным нами данным, совместимость главным образом зависит от растворимости УФ-стабилизатора, разведенного в разжижающей среде, то есть от связывающей системы. Форма его смеси может воздействовать на внедрение лишь в редких случаях, когда ПАВ дисперсии несовместимы с другими компонентами краски (Рисунок 2).

Акцептор радикалов
Базовые светостабилизаторы из стерически затрудненных аминов (HALS) действуют как дополнительные нейтрализаторы, так как их аминная функция становится причиной pkB<5.5. вследствие этого водная смесь органического связующего вещества из дисперсии становится раствором. При этом, молекулярный вес связующего вещества начинает оказывать большее влияние на вязкость. Это может ослабить устойчивость жидкой краски при хранении. В экстремальных случаях жидкая краска может очень быстро сгуститься. В таких ситуациях рекомендуется использовать не базовые HALS или HALS с более высоким показателем pkB.

Рисунок 2: Первоначальное помутнение и прозрачность после нагрева.

Результаты испытаний воздействием
Мы провели сравнение традиционных и диспергированных УФ-стабилизаторов (Таблица 2) с двумя различными покрытиями: покрытие для грузовых автомобилей и защитный лак для дерева.

Таблица 2. Оценка УФ-стабилизаторов

УФ абсорбер 1	100% жидкость
УФ абсорбер 2	52% водная дисперсия
УФ абсорбер 3	52% водная дисперсия
HALS 1	100% жидкость
HALS 2	52% водная дисперсия

Покрытие для грузовых автомобилей
Бледно-красное водное 2К-полиуретан-акриловое монопокрытие было стабилизировано при помощи различных наборов стабилизаторов. На постоянном уровне поддерживались все соответствующие параметры применения, например толщина пленки, условия высыхания, общая концентрация стабилизаторов и т.д. Ввиду слабой непрозрачности покрытия потребовалось использование УФ-абсорбера с содержанием HALS

Сравнение УФ-абсорберов
Молярная экстинкция УФ-абсорберов одного класса варьируется в очень узких пределах, она практически постоянна. Однако, ввиду различного молекулярного веса, их экстинкции по отношению к грамму различаются в значительной степени. Таким образом, для получения аналогичной абсорбции концентрация УФ-абсорбера 2 может быть значительно ниже, чем концентрация УФ-абсорбера 1.

Поддержание общей концентрации всех УФ-стабилизаторов на постоянном уровне позволяет увеличить содержание HALS. На Рисунке 3 изображено сравнение абсорбционной способности двух абсорберов при одинаковых концентрациях.

Рисунок 3: Сравнение абсорбционной способности УФ-абсорбера 1 и УФ-абсорбера 2 при аналогичной концентрации в поставочной модели.

Испытания ускоренного старения проводились на протяжении 2,250 часов в соответствии с SAE J 1960 in a W-O-M - ASTM G 155 Cycle 7. Этот тест широко применяется в автомобильной промышленности в качестве теста ускоренного старения. Промежуточные измерения проводились через интервалы в 250 часов. Все панели проходили испытание одновременно.

Во время воздействия на все испытываемые панели не было обнаружено вспучивания, трескания или смягчения пленки.

Более высокая концентрация HALS объясняет более значительное сохранение блеска у Набора стабилизаторов 2 (Рисунок 4). Часто наблюдается усиление блеска в самом начале воздействия. Одной из возможных причин этого эффекта может быть переход некоторых компонентов краски в поверхность покрытия.

Рисунок 4: Сохранение блеска.

Несмотря на то, что концентрация УФ-абсорбера в Наборе стабилизаторов 2 ниже, стабилизация цвета обоих наборов стабилизаторов одинакова в течение очень коротких пределов (Рисунок 5).

Рисунок 5: Изменение цвета.

Защитное покрытие для дерева
Лак на основе водной акриловой эмульсии был протестирован в соответствии со стандартом ISO 11 341-A в W-O-M в течение более, чем 2,000 часов. Промежуточные измерения проводились через интервалы в 500 часов. Все панели проходили испытание одновременно. Различные УФ-абсорберы добавлялись в количестве 1,0% по отношению к поставочной модели твердой смолы. Во всех случаях толщина пленки составляла 60 ± 5 мкм.

Более высокая эффективность УФ-абсорбера 2 в сравнении с УФ-абсорбером 1 и в этом случае связана с более низким молекулярным весом и, вследствие этого, более высокой абсорбционной способностью УФ; великолепная эффективность УФ-абсорбера 3 объясняется присущим ему батохромным сдвигом абсорбции (Рисунок 6).

 

Древесное покрытие – сравнение различных абсорберов
	Стабилизация отсутствует	УФ спектр А 1	УФ спектр А 2	УФ спектр А 3
первоначально
после 500 ч
после 1000 ч
после 1500 ч
после 2000 ч

Рисунок 6: Защита подложки различными УФ-абсорберами.

Стабилизирующая эффективность и совместимость определяются скорее использованием отдельных свойств УФ-стабилизаторов, чем способом их применения. Предварительно диспергированные УФ-стабилизаторы, которые применяются в водных покрытиях:
- Увеличивают ассортимент применяемых УФ-стабилизаторов;
- Обеспечивают легкое и безопасное внедрение;
- Снижают расходы на сырье; и

Могут превзойти в эффективности традиционные наборы УФ-стабилизаторов

При подготовке статьи использованы материалы:
 http://www.specialchem4polymers.com

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

Автор:

Любовь Олиферова,
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru