Właściwości powłoki polimerowej
Poznanie właściwości powłok polimerowych jest kluczowe dla zrozumienia ich różnorodnych zastosowań. Powłoki te są znane ze swoich unikalnych cech, które czynią je cennymi w różnych dziedzinach inżynierii. Niektóre kluczowe właściwości obejmują wytrzymałość mechaniczną, odporność cieplną, odporność chemiczną i przyczepność do podłoży. Poprzez modyfikację struktury polimerów, właściwości te można dostosować do konkretnych wymagań.
Właściwości mechaniczne
Właściwości mechaniczne takie jak wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność i wytrzymałość określają, jak powłoka polimerowa zachowuje się pod wpływem naprężeń fizycznych. Oto zestawienie tych właściwości:
- wytrzymałość na rozciąganie: oznacza maksymalne naprężenie, jakie materiał może wytrzymać przy rozciąganiu, zanim ulegnie zerwaniu
- elastyczność: zdolność powłoki do powrotu do pierwotnego kształtu po odkształceniu
- wytrzymałość: energia, jaką powłoka może pochłonąć, zanim pęknie.
Właściwości te są szczególnie ważne w zastosowaniach, w których powłoka jest narażona na zużycie mechaniczne.
Właściwości termiczne
Właściwości termiczne powłok polimerowych określają ich wydajność w różnych temperaturach. Parametry takie jak temperatura zeszklenia czy współczynnik rozszerzalności cieplnej odgrywają kluczową rolę.
- Temperatura zeszklenia (Tg): poniżej tej temperatury polimer jest twardy i kruchy. Powyżej Tg staje się gumowaty i elastyczny.
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej mierzy, w jakim stopniu polimer rozszerza się lub kurczy pod wpływem zmian temperatury.
Właściwości termiczne są kluczowe przy nakładaniu powłok polimerowych na podłoża narażone na wahania temperatur. Niedopasowanie współczynników rozszerzalności cieplnej powłoki i podłoża może prowadzić do rozwarstwienia, w którym powłoka odrywa się, co osłabia ochronę.
Odporność chemiczna
Odporność powłok polimerowych na chemikalia, takie jak kwasy, zasady i rozpuszczalniki, definiuje ich trwałość w trudnych warunkach. Wysoka odporność chemiczna jest konieczna w przypadku powłok stosowanych w warunkach przemysłowych i przetwórstwa chemicznego. Powłoki polimerowe można dostosować do potrzeb klienta, aby zwiększyć odporność chemiczną: poprzez dodanie środków pomocniczych, które hamują reakcję z określonymi substancjami chemicznymi.
Rodzaje powłok polimerowych
Powłoki polimerowe występują w różnych typach: każdy z nich jest odpowiedni do różnych zastosowań.
Powłoki epoksydowe: odporne, powszechnie stosowane ze względu na dobrą przyczepność i odporność chemiczną. Żywice epoksydowe stosowane są do wytwarzania powłok na podłogi w warsztatach samochodowych, parkingach wewnętrznych, garażach, magazynach z lekkim ruchem wózków widłowych. Wewnętrzne powłoki epoksydowe znalazły zastosowanie w branży izolowania rur stalowych.
Powłoki poliuretanowe: znane ze swojej elastyczności oraz odporności na ścieranie i działanie substancji chemicznych, idealne do zastosowań motoryzacyjnych i podłogowych. Są często stosowane do ochrony powierzchni przed korozją, zużyciem i innymi rodzajami uszkodzeń. Rosnące skupienie się na zrównoważonym rozwoju i zmniejszaniu śladu węglowego doprowadziło do wzrostu liczby powłok poliuretanowych na bazie wody, które mają niższą emisję lotnych związków organicznych (LZO) i są przyjazne dla środowiska. Nadają się do stosowania na podłożach podatnych na ruch lub drgania, takich jak mosty, rurociągi i samoloty. Ponadto powłoki poliuretanowe są stosowane w infrastrukturze, motoryzacji i transporcie, transporcie morskim, powłokach przemysłowych i jako powłoki zrównoważone. Wszystkie te czynniki zwiększyły popyt na powłoki poliuretanowe.
Powłoki silikonowe: często stosowane tam, gdzie wymagana jest odporność na wysokie temperatury.
Powłoki akrylowe: preferowane ze względu na łatwość aplikacji i schnięcie w temperaturze pokojowej, odporne na promieniowanie UV i powszechnie stosowane na powierzchniach zewnętrznych. Powłoki akrylowe są często preferowane w stosunku do innych rodzajów powłok ze względu na niską zawartość lotnych związków organicznych (LZO), formuły na bazie wody i łatwość recyklingu lub utylizacji. Wraz ze wzrostem obaw o środowisko wzrasta zapotrzebowanie na bardziej zrównoważone i przyjazne dla środowiska powłoki. Powłoki akrylowe są szeroko stosowane w branży budowlanej, ponieważ zapewniają doskonałą odporność na warunki atmosferyczne, trwałość i przyczepność.
Zastosowania powłok polimerowych
Zastosowania przemysłowe i produkcyjne
W zastosowaniach przemysłowych powłoki polimerowe odgrywają kluczową rolę w zwiększaniu trwałości i wydajności maszyn oraz urządzeń.
- Ochrona antykorozyjna: w maszynach narażonych na działanie wilgoci i substancji chemicznych stosuje się powłoki polimerowe, które zapobiegają degradacji.
- Redukcja tarcia: powłoki minimalizują zużycie poprzez redukcję tarcia pomiędzy ruchomymi częściami.
- Izolacja: zapewniają izolację elektryczną, zabezpieczając przy tym eksploatację elementów elektronicznych.
Przykładowo, w fabrykach stosuje się powłoki epoksydowe na podłogach, aby zapewnić trwałe powierzchnie odporne na ruch ciężkiego sprzętu i wycieki chemikaliów. Powłoki polimerowe można dostosować do warunków środowiskowych, zwiększając wydajność sprzętu nawet w trudnych warunkach.
