Надміцні самовідновлюючі лаки

, 26 Грудня 2012, 0:00

26.12.2012. Цього року минуло десятиліття, відколи були розроблені та вперше застосовані у виробництві серійних автомобілів керамічні лаки. Вони мають унікальні хімічні сполуки, які наділені не тільки особливою міцністю, але і ефектом самозатягування подряпин. При нагріванні поверхні керамічний лак розплавля ється і дрібні подряпини зникають.

 

Хоча на ремонтному ринку керамічні лаки застосовують вже досить широко й тривалий час, проте й досі вони оточені ореолом міфів. Реальні хімічні механізми виробники цих лаків розкривати не хочуть, і багато хто задається питаннями: «Що ж за глина використовується у цих чудо-лаках? А чи не є сама концепція кермолаку лише маркетинговою легендою?»

 

Якби особливо стійкого, ефектом самозатягування подряпин лаку не існувало, його необхідно було би вигадати. Так він і з’явився. Сучасне лакофарбове покриття нового автомобіля бізнес або преміум-класу виглядає розкішно, має глибокий блиск з відливом, а часто й із різними ефектами. Але вся ця краса, що коштує чималих грошей, дуже недовговічна. Настільки банальна і необхідна з точки зору гігієни мийка доволі часто завжди призводить до появи мікроподряпин і голограм на поверхні автомобіля. Необхідність збільшити стійкість і довговічність лакофарбового покриття й спонукала виробників розробляти лаки нового типу, які здатні протистояти стиранню і відновлювати блиск після нанесення легких пошкоджень. Це відбувається за рахунок наявності частинок високої твердості у верхньому шарі лаку, які здатні захищати поверхню від подряпин. А проте, оскільки збільшення жорсткості матеріалу зумовлює збільшення його крихкості, такий лак мав би бути занадто нестійким до сколів. Тому внутрішній шар лаку повинен, навпаки, мати підвищену еластичність і навіть певну плинність, завдяки якій завднаді поверхні подряпини самостійно затягуються.

 

Вважається, що заявлені властивості кермолаку створюють мікронано-частинки кераміки з високим коефіцієнтом твердості (звідки й пішла назва), якими насичують основу або базу лаку. Під час його затвердіння керамічні частинки «спливають», утворюючи в поверхневому шарі лаку бар’єр, який і захищає покриття від подряпин. Виглядає все досить логічно і правдоподібно, проте виникають питання: «Скільки у такому лаці є, власне, «кераміки»? Якого вона розміру? Наскільки близько знаходиться до поверхні плівки лакофарбового покриття?»

 

Однак при прискіпливому дослідженні з’ясовується, що в кермолаці ніякої кераміки нема цілком. Таку назву придумав виробник з огляду на високу міцність продукту. Вона, міцність, досягається за рахунок отриманої надміцної кристалічної решітки, в результаті якої лак є цілком і повністю полімерно структурованим, а до його складу входить н-бутилацетат, ксилол, толуол, етилбензол та інші хімічні сполуки.

 

Лаки із захистом від подряпин – SR-лаки (Scratch Resistant – стійкі до подряпин) – мають особливо щільну молекулярну структуру, яка досягається за рахунок дуже маленького розміру молекул та великої кількості й міцності зв’язків між ними. Так була створена високоміцна і в той же час еластична плівка, яка може ефективно протистояти зовнішньому впливу. Розробники кермолаків процесу виробництва не розкривають, але всі прагнуть домогтися, щоби поверхневий шар лаку мав дуже високу щільність при загальному збереженні еластичності.

 

Як визначити, чи лак належить до групи SR? Існують міжнародні стандарти, яким вони повинні відповідати. Згідно з ними виріб, покритий лаком, шліфується у «механічній мийці» до втрати блиску на 20%. Після чого через певний час блиск повинен відновлюватися практично на 100%. Цей процес відбувається за рахунок того, що дуже щільна структура лаків не руйнується, а деформується. Після чого плівка лаку, подібно гумі, розправляється і набуває первісної форми.

 

Головне ноу-хау цих лаків – поєднання еластичності й твердості. Домогтися його досить важко, ця проблема аналогічна поєднанню твердості та міцності у сталях, коли занадто тверда сталь виявляється занадто крихкою і нестійкою до ударів. Необхідний результат досягається різними технологіями, що    дозволяють зробити верхній шар металу твердим, а внутрішній – еластичним.

 

Крім експлуатаційних властивостей важливо те, що малярам працювати з SR-лаками зручніше і значно простіше, ніж із звичайними HS-лаками. У SR-лаків набагато менша схильність до патьоків, плюс вони дозволяють легше «регулювати шагрень». Також ці лаки добре поліруються. Завдяки цьому маляр може не перейматися невеликими похибками під час нанесення лаку. Звичайно, при цьому треба пам’ятати про граничну кількість шарів накладання лаку, недопустимість застосування розчинників, про дотримання технології тощо. Проте, як показує досвід, більшість малярів, яким доводилося працювати з SR-лаками, досягають доброго результату без особливих проблем. SR-лаки цілком годяться і для гаражного застосування, оскільки вони швидко полімеризуються. Вигода від використання таких лаків для сервісу – не тільки в якості покриття, але і в більш швидкому процесі.

 

SR-лаки чудово протистоять механічним пошкодженням у вигляді мікроподряпин, що з’являються на лакофарбовому покритті в процесі експлуатації автомобіля. Ці механічні пошкодження в побуті називають хейз-ефектом або голограмою. цей ефект виникає від того, що темний колір поглинає сонячні промені й усі дрібні механічні пошкодження стають помітними. У результаті на покритті автомобіля з’являється велика кількість ниткоподібних мікроподряпин, які на сонці стають дуже помітними і виглядають як мережа павутини.

 

SR-лаки накладають на заводі переважно на автомобілі преміум-класу з метою захистити їх лакофарбове покриття від неминучих механічних пошкоджень. Але жоден виробник не прагне ділитися рецептурою своїх лаків і не розкриває хімію процесів у тих матеріалах, які застосовує на конвеєрі. При цьому заводські захисні лаки й ремонтні принципово розрізняються за своїми характеристиками в силу різних умов при конвеєрному та ремонтному застосування. Заводське покриття накладають на повністю розібраний кузов, а температура сушіння сягає 200–250°С. При ремонті автомобіля умови цілком інші та набагато нижчі температури: 60°С – у стандартних фарбувально-сушильних камерах, та 75–90°С – у деяких дорогих.

 

Лаки для ремонту заводських покриттів мають інший механізм протидії пошкодженням. Перші такі лаки, нині вже застарілі, були зроблені на основі поліуретанових модифікаторів. Вони виходили дуже твердими на всю глибину лакофарбового покриття, оскільки в них акрилові ланцюжки були жорстко пов’язані з поліуретановими модифікаторами. Жорсткість і висока ступінь поверхневого натягу й дозволяла їм опиратися подряпинам. Однак їх мінус у тому, що вони вимагають збільшеного часу сушіння – до півторадвох годин при 70–75°С, і з подальшим поліруванням даних покриттів теж виникали певні складнощі.

 

Сучасні лаки інакші – це хімічні сполуки із величезною кількістю різних компонентів і складною рецептурою приготування. Вони працюють на основі принципу термічної регенерації та наділені рухомою кристалічною решіткою, що додає покриттю певну пластичність, завдяки якій при механічному впливі поверхня лаку не рветься, а прогинається. Під впливом подальшого нагріву – наприклад, на сонці – кристалічна решітка знову починає стягуватися й відновлює свою структуру. Із недавнього часу такі лаки присутні й на конвеєрі, – наприклад, ними обробляють поверхню в автомобілях Infiniti.

 

При виробництві кермолаків застосовуються досить різноманітні технології, а до складу деяких із них входять різні частинки високої міцності. Один із піонерів цього напряму, компанія PPG Industries, випустила ще у 2003 році CeramiClear – нанокомпозитний лак, який має високу стійкість до утворення подряпин і впливу навколишнього середовища. На відміну від SR-лаків, CeramiClear абсолютно не еластичний і не відноситься до категорії лаків, що затягуються. В основі технології CeramiClear лежать складні фізикохімічні процеси, і після нанесення лаку кремнієві наночастинки піднімаються на поверхню покриття, утворюючи міцну захисну плівку. В результаті покриття залишається глянцевим навіть після 1 000 циклів механічного миття кузова автомобіля.

 

Коментарі

Коментар повинен бути довжиною не менше 5 символів!

Будь ласка, акцептуйте правила!

Ще ніхто не прокоментував цю статтю. Будьте першим!