Tribotechnické listy

 

 

Povrchové úpravy s kovovými pigmenty používané ve stavebnictví

Použití povrchových úprav s kovovými pimenty je relativně častou aplikací pro celou řadu výrobků od drobných předmětů, kde povrchová úprava zajišťuje pouze dekorativní vlastnosti povrchu, až po automobily nebo střešní a fasádní prvky, kde musí povrchová úprava zajistit i ochranu proti korozi po dlouho dobu používání (10 - 30 let).

Metalického efektu je možné v nátěrových hmotách dosáhnout dvěma druhy pigmentů imitujících kovový vzhled:
-          kovovými prášky (hliník, bronz, měď),
-          pigmenty na bázi přírodní nebo syntetické slídy.

Nejčastěji jsou odběrateli požadovány odstíny RAL 9006 a RAL 9007. Odstín RAL 9006 je vytvořen použitím pigmentů na bázi hliníkových částic a odstín RAL 9007 je vytvořen pigmenty na bázi oxidu železitého s malým množstvím hliníkových částic. Uvedené typy pigmentů dodávají povlakům specifický vzhled - kovový (metalický), lesklý. Povlaky pigmentované kovovými prášky se více blíží vzhledu kovového povrchu. Výsledný vzhled závisí na velikosti a tvaru pigmentů. Odchylky barevného odstínu jsou velmi časté, zejména pokud povlaky vznikají z různé typy povlaků (nátěrové hmoty, laky, prášky).

 


Odstíny RAL 9006 a RAL 9007 byly původně formulovány pro protikorozní ochranu ocelových konstrukcí, nejprve Německých drah (vlakové stanice, mosty). Později byly výborné protikorozní vlastnosti těchto odstínů využívány v letectví a námořnictví. V současné době se tyto metalické odstíny staly velmi populární pro všechny druhy architektonických účelů, okenní rámy, podlahy obchodů, podpěrné sloupy ocelových konstrukcí,  atd.
Z důvodů nejednotného finálního vzhledu jsou odstíny RAL 9006 RAL 9007 doporučovány pro protikorozní ochranu, nikoliv pro dekorativní účely. Pokud mají být oba odstíny použity jako dekorativní povlaky, musí být technologie jejich zhotovení odlišná a musí být na nich nanesena transparentní vrstva ochranného laku. Často jsou pak klasifikovány jako speciální povlaky, na speciální cenové úrovni.
Metalický efekt pigmentů závisí na jeho množství v povlaku. Efekt je patrný již při koncentraci pigmentu 0.1% v nátěrovém systému. Jeho intenzita se výrazně zvyšuje při koncentraci pigmentu okolo 2%. Hliníkové pigmenty jsou obvykle přidávány ve formě lístkových pigmentů o velikosti cca 10 - 40 µm a tloušťce 0,02 - 2 µm (Obrázek 1). Tvar a kovových charakter pigmentů zásadně ovlivňují vlastnosti povlaku. Hliníkové pigmenty zvyšují ochranné protikorozní vlastnosti povlaku, a to jak bariérové, tak i inhibiční vzhledem k jejich schopnosti reakce s pronikající vodou a kyslíkem. Tvar a uspořádání částic pigmentu v povlaku prodlužují difuzní cestu korozním stimulátorům k rozhraní kov-povlak a snižují propustnost povlaku.  Kovové pigmenty také snižují působení UV záření na degradaci povlaku, protože mají reflexní vlastnosti.


Pro dosažení požadovaného metalického efektu je nutné dodržet požadovanou orientaci částic pigmentu (Obrázek 2), což lze ovlivnit několika faktory:
-          použitím směsi rozpouštědel, obsahujících pomalu i rychle se odpařující rozpouštědla, např. 1:1 xylénu a butylacetátu,
-          vyloučením použití dalších plniv,
-          použitím látek, které podporují orientaci částic pigmentů, např. vosků nebo acetátcelulózy.

Ze snímků výbrusů vrstvy povrchové úpravy z optického mikroskopu je patrné, že kovový pigment je rozmístěn relativně rovnoměrně v celé vrstvě vrchního nátěru - většina částic lístkového hliníkového pigmentu je orientována rovnoběžně s povrchem kovu, resp. nátěru (Obrázek 3). Min. 70 % pigmentů by mělo být takto orientováno v povlaku.

 


Časté problémy vznikají při nedodržení některých zásadních pravidel při návrhu a montáži střešních a fasádních panelů s tímto typem povrchové úpravy. Materiálem kazet nebo panelů je plochý nebo profilovaný ocelový plech s povrchovou úpravou žárovým zinkováním v tloušťce 20 - 25 μm a organickým povlakem na bázi PES s tloušťkou 20 - 25 μm; nátěr je v odstínu RAL 9006 nebo RAL 9007.

Kovové pigmenty jsou uloženy především v povrchové vrstvě organického povlaku, a proto jsou mechanickým účinkem snadno poškozeny. Povlak provedený odstíny RAL 9006 nebo RAL 9007 zůstane v místě mechanického poškození při montáži barevně odlišný - světlý nebo černý - v závislosti na intenzitě poškození a úhlu pohledu (Obrázek 4). „Škrábance" nelze z povrchu odstranit přebroušením nebo přeleštěním, neboť tím se rozsah poškození ještě zvýší. V tomto případě jsou poškozeny především estetické vlastnosti povrchové úpravy, protikorozní ochrana pouze minimálně. Po dobu montáže by neměla být z povrchu plechů sejmuta ochranná fólie.
Kovové pigmenty jsou také málo odolné proti působení povětrnosti, ještě hůře odolávají dlouhodobému působení vlhkosti. Povlaky pigmentované práškovým hliníkem vlivem uvedených podmínek šednou a ztrácejí lesk. Často dochází ke znehodnocení povlaku, na kterém zůstává po dešti stát voda, nebo dochází k častému nebo dlouhodobějšímu zvlhčování povrchu kondenzací vodních par. Při venkovním použití nátěrů pigmentovaných kovovými prášky je nutné tyto nátěry chránit transparentním venkovním lakem práškovým nebo rozpouštědlovým (na bázi polyesteru, polyuretanu nebo akrylátu).
Intenzivnější poškození může způsobit potřísnění povrchu agresivními materiály, nejčastější je potřísnění maltou nebo betonem při stavebních pracích. Malta a beton vzhledem ke své vysoké alkalitě rozpouštějí hliníkový pigment, což se projeví úplnou ztrátou kovového vzhledu (Obrázek 5).

 


Na střešní a fasádní kovové materiály působí především vlhkost, která způsobuje jejich postupné znehodnocování. V případě městských prostředí se k tomuto vlivu předává ještě i vysoké znečištění emisemi z dopravy a v poslední době i sledované působení chloridů z posypových solí. Pokud je povrchová úprava střechy nebo fasády budovy zvolena bez ohledu na možné působení těchto faktorů nebo při montáži dojde k porušení povrchové úpravy, je životnost takového materiálu významně snížena.

Příspěvek byl zpracován v rámci projektu TA 02021165 Integrované hodnocení rizik a dopadů na materiály, ekosystémy a zdravotní stav populace v důsledku expozice atmosférickým znečišťujícím látkám.



Kateřina Kreislová, Lubomír Mindoš

 

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
6 + 7 =
Odoslanie formulára

TriboTechnika 4/2019

TriboTechnika_4_2019 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd