Матовые порошковые краски. Смешение или воск?

Ценовые различия обусловливаются не только маркетинговыми причинами, они в значительной степени определяются рецептурными и технологическими особенностями производства порошковой краски. Рассмотрим эти различия на примере полиэфирных матовых гладких порошковых покрытий.

Матовый эффект обусловлен рассеянием отраженного света на оптических неоднородностях. Ими могут быть капельки твердой эмульсии с отличным от матрицы показателем преломления, светорассеяние на твердых непрозрачных частицах в прозрачной матрице (рассеяние света на микрорельефе поверхности покрытия). Характерный размер неоднородностейдолжен превышать длину волны падающего света. Мелкие неоднородности, размер которых намного меньше длины световой волны, свет не рассеивают, что объясняется дифракцией.

Существует несколько способов получения матовых порошковых красок. Каждый из них имеет свой диапазон регулирования блеска и позволяет получать покрытия с теми или иными физико-механическими свойствами. Различаются порошковые краски, полученные разными способами, и по себестоимости. Приведем основные способы в сравнении:

Системы на двух несовместимых (сильно различающихся по кислотному числу) полиэфирных смолах. Обычно два компонента производят отдельно, а затем объединяют при помощи технологии dry blend (сухое смешение).

Отвержденное покрытие образует твердую эмульсию, что и обеспечивает матирование. Покрытия на двух смолах обладают превосходными свойствами по физико-химическим характеристикам, флюидизации (способности порошка к псевдоожижению), заряжаемости, атмосферостойкости. Покрытия получаются гладкими, с возможностью регулирования блеска (измерение под углом 60º) в диапазоне 20–50% при выборе соответствующей пары смол. Недостаток – высокая стоимость порошковой краски, что обусловлено высокой стоимостью соответствующих пар смол и усложненной технологией производства краски. Существует модификация этого метода, когда смешение смол происходит на стадии премикса с последующим совместным экструдированием. Этот способ проще и дешевле технологически, но подходящие пары смол редки и еще более дороги, что уменьшает преимущества их применения.

Отверждение матирующими отвердителями. Существуют матирующие отвердители как для эпоксидных и гибридных систем, так и для карбоксилированных полиэфирных смол. Метод позволяет получать покрытия с блеском 2–40% в зависимости от выбора системы смола–отвердитель. Покрытия, полученные этим методом, несколько дешевле, чем полученные предыдущим, но они уступают покрытиям на двух смолах по своим свойствам. Так, матовые покрытия для эпоксидных и гибридных красок порошковых с отвердителем на основе алифатической поликислоты желтеют при отверждении в печи и обладают плохими физико-механическими свойствами, а матовые покрытия для полиэфирных систем на полиакрилатном отвердителе имеют видимый глазом поверхностный микрорельеф, что является недостатком порошковой краски.

Матирование восками с ограниченным получением полуматовых порошковых покрытий. Метод относительно недорогой, но ему присущ ряд недостатков. Увеличение дозировки воска в рецептуре позволяет понизить блеск, но приводит к ухудшению розлива покрытия, появлению дефекта поверхности «апельсиновая корка». Кроме того, применение большого количества воска для получения низкого блеска приводит к выцветанию цветных красок, снижению цветовой насыщенности покрытия и появлению дымки на поверхности окрашенных изделий. К тому же большое количество воска затрудняет колеровку, приводит повышенному расходу пигментов и, как следствие, к удорожанию порошковой краски.

Применение крупного наполнителя – самый дешевый способ матирования. Он позволяет регулировать блеск покрытия от высокоглянцевого до покрытий с блеском 30%. Надо учитывать, что дешевизна этого метода вынуждает мириться с некоторыми недостатками, в частности один из них – ограничение по толщине покрытия. Если толщина покрытия меньше максимального размера частиц наполнителя, на поверхности проявится микрорельеф. Кроме того, при увеличении содержания наполнителя в рецептуре, помимо снижения блеска покрытия, наблюдаются отрицательные тенденции, особо проявляющиеся вблизи критических значений наполнения, когда соотношение плавкая фаза/твердая фаза (при температуре расплава в печи) достигает маслоемкости (ухудшение физико-механических свойств покрытия, заряжаемости и флюидизации порошка). Эти отрицательные тенденции при увеличении содержания крупного наполнителя в ПК компенсируются важной положительной тенденцией – увеличением твердости покрытия. Пока этот метод получения высокотвердых порошковых красок вне конкуренции. Другой способ увеличения твердости порошковых покрытий заключается в добавлении специальных восков, повышающих стойкость к царапанию, но эффект от их применения невелик.

Фторопластовый воск действительно повышает стойкость к царапанию, но он не увеличивает твердость по карандашной шкале, а делает царапины от карандаша менее глубокими и менее заметными.

Резюмируя вышесказанное, хочется обратить внимание потребителей порошковых красок на то, что матовые порошковые краски  на основе крупного наполнителя не вcегда проигрывают порошковым краскам dry blend по своим потребительским свойствам. Кроме того, это единственный способ получить недорогую полиэфирную матовую порошковую краску с хорошими технологическими свойствами и высокой твердостью.

При выборе краски следует исходить из тех свойств покрытия, которые действительно важны при окраске конкретного изделия. Матовые порошковые  на основе крупного наполнителя могут иметь пониженные физико-механические характеристики, например, стойкость к удару и изгибу, но, несмотря на некоторые недостатки и относительную дешевизну, они идеально подходят для окраски изделий, эксплуатирующихся в условиях истирающих и царапающих нагрузок: для торговых стеллажей, спортивного инвентаря, металлической мебели.

Автор Статьи -АНДРЕЙ УФИМЦЕВ, ведущий специалист Центра разработок порошковых красок PrimaTek.(По материалам журнала "ПРОМЫШЛЕННАЯ ОКРАСКА")