Nátěry na bázi fluoropolymerů
Rubrika: Povrchová ochrana
Vývojové oddělení společnosti Helios jako vždy hledá způsoby, jak vyrobit lepší, trvanlivější a šetrnější nátěry pro uživatele i přírodu. V roce 2011 jsme kromě jiného vyvinuli i nátěry na bázi fluoropolymerů určených pro průmyslovou antikorozní ochranu.
PROČ FLUOROPOLYMERY?
Chemická vazba mezi fluorem a uhlíkem je s vazebnou energií 484 kJ/mol přibližně o 20 % silnější než vazba mezi uhlíkem a vodíkem. Záměna vodíku s fluorem v molekule polymeru tedy podstatně ovlivňuje jeho trvanlivost. Fluoropolymery jsou ve srovnání s nefluorovanými analogy obecně odolnější na světlo, vlivy počasí či teplotu. V našem každodenním životě však nejsou žádnou novinkou. Polytetrafluoroetylen (PTFE), známější pod obchodním názvem Teflon, je součástí téměř každé domácnosti. Jiný fluoropolymer, polyvinylidendifluorid (PVDF) se již desetiletí používá u nejkvalitnějších coil-coating nátěrů určených především pro fasádní a střešní panely. Přesto jsou fluoropolymerové nátěry, které nyní vyvíjíme, jiné. Na rozdíl od výše uvedených lze naše nátěry nanášet jako jakoukoliv jinou barvu – stříkáním, válečkem, případně štětcem, není-li jiná možnost. Nátěry tvrdnou při pokojové teplotě, bez vypalování při 300 °C a více, jako u PVDF nebo PTFE. Tajemství těchto nátěrů se skrývá v pojivu. Rozhodli jsme se pro fluoroetylenvinylesterové polymery, které ve své struktuře obsahují fluorované části zajišťující vysokou trvanlivost, v nichž jsou pak skryté vinyleterové skupiny, jež jim dodávají rozpustnost a kompatibilitu s ostatními složkami nátěru.
FEVE polymery pocházející z Asie jsou obchodně dostupné jako tvrdé pryskyřice, roztoky v organických rozpouštědlech a vodní emulze a disperze. Jejich pomocí formulujeme dvousložkové vrchní nátěry pro použití v systémech antikorozní ochrany v náročných podmínkách, jedno- a dvousložkové vrchní nátěry pro použití v průmyslu i obchodní přepravě a vysoce kvalitní coil-coating nátěry. Podobný materiál, jenž je přizpůsoben jejich potřebám, používají i kolegové z oddělení vývoje práškových barev při vývoji nových výrobků.
TRVANLIVOST FLUOROPOLYMEROVÝCH NÁTĚRŮ
Vyvíjené nátěry doplňují naši stávající nabídku vrchních polyuretanových nátěrových hmot. Stanovili jsme si cíl, aby se nové nátěrové hmoty příliš nelišily způsobem nanášení, ale jen svou vyšší trvanlivostí. Svou dlouhou životností však umožňují nanášení tenší vrstvy a současně podstatně prodlužují životnost systému ochrany, což potvrzují zrychlené laboratorní testy vývojových vzorků. Ty si zachovávají lesk podstatně déle než jiné druhy nátěrů.
Nejlepším důkazem trvanlivosti nátěru je samozřejmě jeho přirozená expozice. Na takový reálný důkaz budeme bohužel muset ještě počkat. Trvanlivost fluoropolymerových nátěrů se totiž měří v desetiletích, proto představujeme výsledky přirozené expozice, které nám pro výrobky vystavené velmi náročným klimatickým podmínkám Floridy poskytl náš dodavatel.
Určitě se ptáte, jaké jsou nevýhody fluoropolymerových nátěrových hmot. Cena, samozřejmě! Ovšem jen na první pohled. Litr takového nátěru je několikanásobně dražší než uznávané nátěrové hmoty. Zatímco tenčí vrstva fluoropolymerového nátěru stále ještě chrání, jiné nátěry musíme obnovovat. Vše je patrné na obr. 4.
Fluorinated Polymer-Based Coatings
Research and Development Department of Helios company always tries to find ways how to produce better, more durable and more user and nature friendly coatings. In 2011 we invented coatings based on fluorinated polymers designed for industrial anticorrosive protection. The chemical link between fluorine and carbon with the binding energy of 484 kJ/mol is approx. 20 % stronger than the link between carbon and hydrogen. The substitution of fluorine for carbon in the polymer molecule significantly influences its durability. In comparison with non-fluorinated analogues, fluorinated polymers are generally more resistant to light, climate effects and temperature.