Wpływ temperatury powietrza na jakość powłok
W literaturze bardzo często spotyka się informacje, że prace malarskie nie powinny być prowadzone, gdy temperatura powietrza i malowanej powierzchni jest niższa niż 5 st. C, bądź gdy przewiduje się, że spadnie poniżej 5 st. C przed wyschnięciem powłoki. Takie stwierdzenie określa bezpieczną aplikację, niemniej jest trudne do realizacji, gdyż w warunkach naszego klimatu, uniemożliwiłoby to renowacje zabezpieczeń antykorozyjnych na konstrukcjach eksploatowanych w przestrzeni otwartej, od października do grudnia. Jedyną alternatywą byłoby wówczas obudowanie obiektu stałymi rusztowaniami, osłonięcie odpowiednią folią i korzystanie z ogrzewnic oraz osuszaczy powierza. Każdy wykonawca z przyjemnością podjąłby pracę w tak cieplarnianych warunkach, tylko niestety, brak jest inwestorów chcących ponieść koszty związane z takim rozwiązaniem. Pozostaje stosowanie półśrodków i wtedy, podobnie jak przy wysokich wartościach wilgotności, jest pomocna znajomość do jakich granic można się posunąć, nie powodując dramatycznego obniżenia jakości nakładanych powłok.
Rys. 3. Spękanie twardej powłoki epoksydowej wskutek lokalnego obniżenia temperatury podłoża w trakcie aplikacji farby.
Farby termoplastyczne, których powłoka zestala się na skutek odparowywania rozpuszczalnika, mogą być stosowane w temperaturach minusowych, w skrajnych przypadkach nawet do minus 10 st. C. Należy wówczas bezwzględnie zapewnić usunięcie ewentualnej molekularnej warstwy lodu z powierzchni. Najprościej należy przemyć powierzchnię denaturatem. Wytworzy się azeotropowa mieszanina alkoholu z wodą i razem odparują. W niskich temperaturach proces schnięcia powłok oczywiście wydłuża się, gdyż rozpuszczalniki zawarte w farbie będą miały niższą relatywnie prężność par i wolniej będzie zachodził proces ich uwalniania zarówno drogą parowania, jak i dyfuzji. Jeżeli wystąpi nadmierne obniżenie temperatury, to dyfuzja rozpuszczalnika może być tak spowolniona, że część jego zostanie „zamknięta” w powłoce. W takich przypadkach powstanie powłoka wadliwa, gdyż retencja rozpuszczalnika prowadzi do porowatości powłoki, obniżenia jej kohezji i podwyższenia wrażliwości na osmotyczne przenikanie wilgoci przez powłokę.
Farby schnące oksydacyjnie tworzą prawidłową powłokę przy temperaturach powyżej 4 st. C i wilgotności względnej powietrza poniżej 85 proc. Jeżeli proces schnięcia tych farb odbywa się poniżej określonych warunków krytycznych, wówczas przy cienkich powłokach obserwuje się wydłużony czas schnięcia, natomiast przy grubszych warstwach (60-100m), schnięcie przebiega nierównomiernie wskutek zestalenia powierzchniowej warstwy farby, co utrudnia dostęp tlenu do głębszych warstw. Szczególnie negatywne zjawiska w postaci zmarszczenia powłoki obserwuje się przy nakładaniu farb o niskim stężeniu objętościowym pigmentów i wypełniaczy (SOP) oraz w obecności pigmentów płatkowych, np. aluminium. Temperatura powietrza ma znaczący wpływ na jakość niektórych powłok, utwardzających się wilgocią atmosferyczną. W temperaturach ujemnych wilgoć może być wymrożona, co hamuje proces utwardzania, który wstrzymany na pewnym stopniu, nie zawsze wznawia się przy podwyższeniu temperatury. Nieutwardzona powłoka nie osiąga swoich własności eksploatacyjnych, może wystąpić szereg wad, przede wszystkim obniżenie kohezji i porowatość, szczególnie kiedy wyroby są wysoko pigmentowane cynkiem. Możliwość stosowania farb epoksydowych w niskich temperaturach uzależniona jest od rodzaju utwardzacza. Generalnie we wszystkich układach epoksydowych rodzaj utwardzacza decyduje o czasie przydatności do stosowania, szybkości utwardzania, przyczepności, własnościach aplikacyjnych i odpornościowych, a przede wszystkim o tolerancji na wilgoć i obniżone temperatury w czasie aplikacji, schnięcia i utwardzania. Jeżeli temperatura powierza i podłoża, po nałożeniu powłoki spada poniżej temperatury zeszklenia Tg, wówczas wstrzymany jest proces utwardzania ze względu na zanik sił molekularnych w filmie. Stosując odpowiednie utwardzacze, jak np. fenyloalkiloaminy (fenylkaminy) czy zasady Mannicha, uzyskuje się możliwość utwardzania farb epoksydowych w temperaturach poniżej 0 st. C. Systemy te dodatkowo modyfikuje się aromatycznymi alkoholami, np. fenolowym, czy benzolowym co polepsza reakcję utwardzania w niskich temperaturach [4]. Należy jednak mieć na uwadze fakt, że utwardzacze te nie tworzą gęsto usieciowanego polimeru, stąd i własności barierowe tych powłok są niższe aniżeli utwardzanych aminami niemodyfikowanymi. Niskie temperatury wydłużają również czas sieciowania powłok poliuretanowych. Czasami dodawane są specjalne katalizatory przyśpieszające reakcję. Jednak ich dodatek, skracając czas przydatności do stosowania, może powodować powstawanie naprężeń, osłabiających przyczepność i powodujących spękanie. Również wszystkie powłoki farb wodnych wymagają do swego utworzenia określonej temperatury - minimalnej temperatury tworzenia powłoki MFT (minimum film forming temperature). Dyspersja polimeru tworzy tylko wówczas ciągłą, bez pęknięć powłokę, gdy wysycha w temperaturze równej lub wyższej od MFT. Dla jednoskładnikowych układów wodnych minimalna temperatura wynosi 5 st. C, dla dwuskładnikowych jest jeszcze wyższa.
Komentarze (2)