Галкина Ю.В., Технический специалист 
компания «Аттика», г. Санкт-Петербург
Самовосстанавливающиеся покрытия (self healing coatings) стали широко известны только в 21 веке, они относятся к «умным» материалам, то есть способны восстанавливаться после механических воздействий в течение длительного времени. Важным свойством лакокрасочного покрытия является стойкость к царапанью, мелкие царапины ухудшают внешний вид изделия и снижают эксплуатационные характеристики. Долговечность лакокрасочных покрытий напрямую связана с их стойкостью к царапанью.
Новым решением повышения стойкости лакокрасочных покрытий к царапанью является использование, высокотехнологичных смол, обладающих способностью к самовосстановлению покрытий от механических повреждений, за счет встроенных в структуру молекулы определенных сегментов. Применение таких ЛКМ может помочь снизить затраты за счет увеличения срока службы изделий, а также избежать затрат, возникающих при повреждении покрытия в процессе эксплуатации.
Компания Аттика предлогает широкий ассортимент связующих производства Synthopol Chemie (Германия) для изготовления ЛКМ материалов, в том числе для самовосстанавливающихся покрытий.
Для разработки самовосстанавливающихся покрытий компания Synthopol предлагает эластичные пленкообразователи с высокой плотностью сшивки. На примере смол Synthoester TH 2325 и Synthoester TH 2532 были разработаны и испытаны самовосстанавливающиеся ЛКП.
Synthoester TH 2325 представляет собой 65 % гидроксифункциональную полиэфирную смолу в бутилацетате (содержание гидроксильных групп – 6,7 %, вязкость по Брукфильду 2000-5000 мПас).

  • Повышенная стойкость к царапинам с более высокой эластичностью;
  • Превосходный эффект самовосстановления покрытия;
  • Повторяемость эффекта.

Synthoester TH 2532 представляет собой 70 % гидроксифункциональную полиэфирную смолу в бутилацетате (содержание гидроксильных групп – 6,7 %, вязкость по Брукфильду 1200-2600 мПас).

  • Улучшенная начальная стойкость к царапинам;
  • Превосходный эффект самовосстановления покрытия;
  • Повторяемость эффекта;
  • Эффект устойчив после УФ воздействия.

Эффект самовосстановления тестируют протирами губкой (к примеру Scotch Brite) с нагрузкой (в 1 кг. или в 4 кг) и проверяют остаточный блеск покрытия. Через 2 часа при температуре 60 °С можно оценить эффект самовосстановления по блеску и внешнему виду. При комнатной температуре эффект заметен через 15 минут.
Наглядный пример самовосстановления покрытия на основе Synthoester TH 2532 представлен на рис. 1, 2, 3.

Synthoester TH 2325 Synthoester TH 2325 Synthoester TH 2325
Рис.1 Рис.2 Рис.3

На рис. 1 представлено покрытие на основе Synthoester TH 2325 в начале испытаний. На рис.2. покрытие после 10 двойных протиров губкой (видны царапины). На рис.3. покрытие через 2 часа испытаний при температуре 60 °С – царапин не наблюдается, покрытие самовосстановилось за счет смолы с высокой плотностью сшивки.
Результаты тестирования представлены в таблицах 1,2 и рис.4, 5.
Таблица 1

Наименование показателя Значение
SE TH 2325 SE TH 2532
Массовая доля нелетучих веществ, % (1г./1 ч. 125°С) 52,4 56,9
Плотность, г/ 1,0112 1,0160
ЛОС г/л 481 438
Жизнеспособность, ч 4 4
Нанесение на стеклянные пластины толщиной 150 мкм мокрого слоя
Твердость по маятниковому прибору (König), сГорячая сушка: 30 мин. при 80°С,1 ч.1 сут.7 сут.Высыхание при комнатной температуре1 сут.3 сут.7 сут.   61114206 45157168   4183140 176876
Стойкость к царапинам 150 мкм + 7 суток при комн. темп.
Блеск под углом 20° 60° 20° 60°
Изначальный блеск 86 91 84 90
10 двойных протиров спец.тканью (потеря блеска < 85 %) 31 69 49 79
Самовосстановление через 2 ч. при 60°С (потеря блеска < 40 %) 85 90 84 90
Потеря, % 1 1 0 0
Воздействие на покрытие губкой Scotch Brite (Hammer) c нагрузкой 4 кг
Изначальный блеск 85 90 84 89
10 двойных протиров 28 74 35 80
Потеря, % 67 18 58 11
20 двойных протиров 25 73 35 80
Потеря, % 71 19 58 11
30 двойных протиров 25 73 34 79
Потеря, % 71 19 59 11
40 двойных протиров 24 72 34 79
Потеря, % 72 20 59 11
Самовосстановлениечерез 15 мин.через 1 ч.через 7 сут.  818283  888888  838484  888889

Потеря, %

2

2

0

0

Твердость покрытий на основе Synthoester TH 2325 и Synthoester TH 2532
Рис.4. Твердость покрытий на основе Synthoester TH 2325 и Synthoester TH 2532
Рис.5. Стойкость к царапинам покрытий на основе Synthoester TH 2325 и Synthoester TH 2532
Рис.5. Стойкость к царапинам покрытий на основе Synthoester TH 2325 и Synthoester TH 2532

Synthoester TH 2325 Synthoester TH 2532
более высокая твердость более высокая эластичность
более высокая химстойкость более низкая химстойкость
более низкая стойкость к царапинам более высокая стойкость к царапинам
для автомобильных покрытий для общих промышленных покрытий

Покрытие на основе смолы Synthoester TH 2532 показало сопоставимые результаты с смолой Synthoester TH 2325 по жизнеспособности, стойкостью к царапинам при истирании сухой салфеткой из микрофибры 3М и стойкостью к царапинам специальной тканью (и даже лучше). Стойкость к царапинам под воздействием губки Scotch Brite с нагрузкой 4 кг SE TH 2532 показало лучше результат, также лучше эффект самовосстановления, но покрытие имеет более низкую твердость.
Технический отдел компании Аттика, занимается разработкой новых передовых продуктов, ориентируясь на исследования проведённые компанией Synthopol. Наши специалисты подберут оптимальное решение для ваших задач, в частности от консультации по интересующим продуктам до отработки и проведения испытаний выбранной системы в лаборатории.