Zasady doboru szybkości utwardzaczy i rozcieńczalników – wpływ na efekt końcowy

Prawidłowy dobór szybkości utwardzacza i rozcieńczalnika jest fundamentalny ze względu na możliwość dopasowania produktu panujących warunków otoczenia i wielkości naprawy, tak żeby możliwe było osiągnięcie najlepszego efektu końcowego.

Przebieg procesu:

I. Schnięcie fizyczne

Praktycznie niezależnie od mechanizmu utwardzania – proces rozpoczyna się od fizycznego odparowania rozcieńczalnika. Na tym etapie szczególną rolę odgrywa dobór szybkości rozcieńczalników (stosowanych w recepturze produktu lub dodawanych do rozcieńczenia mieszaniny). W pierwszej fazie wysychania zaaplikowanej powłoki szybkość rozcieńczalnika decyduje o rozlewności produktu oraz minimalizuje ryzyka związane z zamykaniem rozcieńczalnika nieprawidłowo dobranego do warunków lakierowania (np. wysoka temperatura i zbyt szybki rozcieńczalnik), co ma znaczący wpływ na jakość końcową powłoki.

II. Chemiczna reakcja z utwardzaczem.

W przypadku produktów 2-komponetowych praktycznie równocześnie ze schnięciem fizycznym następuje chemiczna reakcja pomiędzy żywicą z komponentu A (np. lakieru, podkładu) a żywicą z komponentu B (utwardzaczem). Doborem szybkości utwardzacza (szybki, standard, wolny, bardzo wolny) możemy sterować przebiegiem reakcji chemicznej, co wpływa na takie parametry jak uzyskanie pyłosuchości lakieru czy czasu otwarcia lakieru.

Dobór szybkości utwardzacza i rozcieńczalnika zależy zasadniczo
od następujących czynników:

– temperatury (w szerokim ujęciu jako temperatura powietrza, powierzchni lakierowanej oraz samego produktu),

– wielkości lakierowanej powierzchni,

– intensywności przepływu powietrza w kabinie lakierniczej.

Ogólne zalecenia odnośnie doboru utwardzaczy i rozcieńczalników w zależności
od temperatury i wielkości lakierowanych powierzchni znajdziemy w tab.1.

Tab. 1. Zasady doboru utwardzacza i rozcieńczalnika w zależności
od temperatury i wielkości lakierowanej powierzchni

Zalety stosowania utwardzaczy o różnych szybkościach

Właściwy dobór szybkości utwardzacza i rozcieńczalnika pozwala uzyskać optymalne parametry produktu w różnych warunkach (temperatura, wilgotność) oraz przy naprawach o różnej wielkości.

Najczęściej zadawane pytania (FQA):

Od czego zależy dobór szybkości utwardzacza i rozcieńczalnika ?

Jak pokazano w tabeli dobór szybkości utwardzacza i rozcieńczalnika zależy od temperatury i wielkości lakierowanej powierzchni. W zależności od panującego zakresu temperatur i wielkości powierzchni mamy możliwość wyboru, optymalnej dla potrzeb, kombinacji.

Na czym polega ten mechanizm różnych szybkości utwardzacza
i rozcieńczalnika ?

Szybkość utwardzacza (szybki, standardowy, wolny, ekstra wolny) wynika z rodzaju
i ilości inhibitora (spowalniacza) lub katalizatora (przyspieszacza) reakcji w składzie utwardzacza.

Najłatwiej będzie to wyjaśnić na konkretnych przypadkach praktycznych:

– wyższa temperatura i duża powierzchnia lakierowania – podczas aplikacji oczekujemy dobrej rozlewności, długiego czasu otwarcia produktu (zdolność do wchłaniania powstającego odkurzu lakierniczego) mimo podwyższonej temperatury. Do takiego przebiegu procesu potrzebne są inhibitory, które muszą spowolnić wzrost lepkości na początku procesu utwardzania – zalecany wolny lub bardzo wolny utwardzacz. Jeżeli jest to możliwe proces spowolnienia może odbywać się za pomocą rozcieńczalników o dłuższym czasie odparowania (wolny i bardzo wolny rozcieńczalnik).

– niższa temperatura i mniejsze powierzchnia lakierowania – podczas aplikacji
w niższej temperaturze oczekujemy osiągnięcia czasów odparowania między warstwami, pyłosuchości, suchości dotykowej oraz twardości roboczej podobnych jak przy lakierowaniu w zakresie 20-25°C. Do takiego przebiegu procesu w niższej temperaturze potrzebne są katalizatory, które przyspieszają przebieg procesu w początkowej fazie utwardzania. Jeżeli jest to możliwe proces przyspieszenia może odbywać się za pomocą rozcieńczalników o szybszym czasie odparowania (szybki rozcieńczalnik).

Czy można ze sobą dowolnie łączyć szybkości utwardzaczy i rozcieńczalników (np. wolny utwardzacz i szybki rozcieńczalnik) ?

Generalnie nie można łączyć dowolnie, bo wiąże się to z dużymi ryzykiem powstania wad lakierniczych. Zagrożenie jest tym większe im bardziej skrajne są połączenia. Przykładowo połączenie szybkiego utwardzacza z bardzo wolnym rozcieńczalnikiem byłoby bardzo ryzykowne ze względu na możliwość zamknięcia rozcieńczalnika
w układzie.

Najbezpieczniej jest pracować na takiej samej szybkości utwardzacza
i rozcieńczalnika. Bezpieczne są również połączenia typu standardowy utwardzacz
z szybki lub wolnym rozcieńczalnikiem.

Warto zauważyć, że w produktach klasy VHS zazwyczaj w ogóle nie ma potrzeby stosowania dodatkowego rozcieńczalnika i wtedy przy wyborze szybkości utwardzacza kierujemy się temperaturą i wielkością lakierowanej powierzchni.

Jakie są ryzyka związane z użyciem szybkich lub standardowych utwardzaczy
w wysokich temperaturach ?

Użycie szybkich lub standardowych utwardzaczy w wysokich temperaturach powoduje trudności aplikacyjne spowodowane „odkurzem lakierniczym” lub słabą rozlewnością w szczególności przy lakierowaniu większych powierzchni. Szybsza reakcja w wyższej temperaturze może powodować zamknięcie warstwy wierzchniej i „igiełkowanie” podkładu lub lakieru, co związane jest z wydostawaniem się rozcieńczalników po czasie. Uwięzienie części rozcieńczalników wewnątrz warstwy najczęściej skutkuje późniejszym tzw. „siadaniem” warstw lakierniczych przez co następuje utrata połysku powłoki.

Kiedy używać szybkich utwardzaczy i rozcieńczalników ?

Szybki utwardzacz został stworzony z myślą o tym, żeby w sytuacji kiedy nie ma możliwości przyspieszenia procesu za pomocą temperatury (np. brak komory lub oszczędności na ogrzewaniu) uzyskać utwardzenie w akceptowalnym czasie.
Jeżeli planujemy wygrzewanie to zawsze bezpieczniej użyć utwardzacza standardowego. Układ przyspieszony szybkim utwardzaczem z reguły osiąga niższe twardości końcowe niż układ na utwardzaczu standardowym. Efekt przyspieszenia najczęściej niesie ze sobą nieznaczną utratę połysku końcowego.

Jakie skutki powoduje zbyt mała ilość utwardzacza ?

Zbyt mała ilość oznacza, że nie wszystkie aktywne wiązania żywicy w komponencie A zostały związane przez utwardzacz. Brak wysycenia wydłuża czasy utwardzania (następuje odparowanie rozcieńczalników i tylko częściowa reakcja) i powoduje, że układ nie osiąga zakładanych parametrów końcowych charakterystycznych dla określonego produktu (np. twardości końcowej, odporności chemicznej, szlifowalności, stopnia połysku, itd.). Brak wymaganej ilości utwardzacza może wpłynąć na zmianę lepkości i trudności podczas aplikacji (np. pojawienie się zacieków).

Jakie skutki powoduje nadmierna ilość utwardzacza ?

Nadmierna ilość utwardzacza wbrew pozorom nie wpłynie znacząco na skrócenie czasu reakcji lub końcową twardość produktu. Wręcz przeciwnie będący w dużym nadmiarze utwardzacz niezwiązany z żywicą komponentu A może niekorzystnie zmienić parametry np. pogorszyć szlifowalność podkładu lub obniżyć połysk lakieru bezbarwnego.

Autor: Pion Szkoleń „NOVOL”