Eriliselt hea kulumiskindlus epoksüvärvil tööstuslikes tingimustes

Eepoksivärvi üleüldse kulumiskindluse teaduslik alus

Ristseotud polümeerstruktuur ja selle roll kuluvuskindluses

Miks on epoksi värv nii vastupidav kulutusele ja mehaanilisele koormusele? Selle saladus peitub kõvastumisprotsessi ajal tekkevates omadustes. Kui segada põhikomponent ja kõvastaja, moodustuvad tugevad keemilised sidemed, mis loovad väga tiheda kolmemõõtmelise võrgustiku. Võrrelge seda teiste materjalidega, kus molekulid lihtsalt vabalt ringi ujuvad. Epoksil aga säilitavad ristühendused kõik komponendid kindlalt paigas. See tähendab, et kui mingi eseme pinnaga kokku puutub, siis ei liigu see lihtsalt pinnalt ära, vaid koormus jaotub üle kogu katte. Enamik epoksiaineid saavutab kõvaduse 6–7 Mohsi skaalal, mis on üsna muljetavaldav, sest see on võrreldav tegeliku kvartsikiviga. Seega suudavad epoksiga kaetud ladu põrandad iga päev taluda erinevaid rasket koormust – näiteks liftida, terasrattaid, mis neile üle sõidavad, ning inimeste pidevat liikumist ilma olulise kulutuseta.

Kõvad täitematerjalid ja tugevdavad lisandid, mis parandavad pinna vastupidavust

Tootjad, kes soovivad pinnakatteid tugevamaks muuta, lisavad sageli oma koostisse mineraalset täitematerjali, näiteks alumiiniumoksiidi, silikoonkarbiidi ja kvartsi. Mõelge neile lisanditele kui väikestele kilpidele, mis neelavad kokkupõrkeid, peegelduvad abrasiivseid aineid ja takistavad põhimõtteliselt pragude levikut materjalisisu läbi. Mõned 2017. aastal tehtud uuringud andsid ka üsna huvitava tulemuse: kui segusse lisati umbes 5% nano-silika, vähenes materjali erosiooniga kaasnev kulutus üle 40%. Enamiku rakenduste jaoks tundub optimaalne täitematerjali sisaldus olevat vahemikus 20–30%. Sellisel täitematerjali tasemel saavutatakse materjalis üleüldine tugevdav mõju, mis muudab kogu segu palju kõvemaks, samas kui segu jääb siiski piisavalt töödeldavaks sobiva rakendamise tagamiseks ja kuumutamisel kõva pinna kvaliteedi säilitamiseks.

Tegelik toimivus: epoksi värv kõrgelt abrasiivsetes tööstuslikus keskkonnas

ASTM D4060 testi andmed: epoksi kattega betoon autotootmisettevõtetes

ASTM D4060 standardite kohaselt tehtud katsetused näitavad, kui tugev epoksi tegelikult on. Kui neid katteid kasutati autotootmistes ettevõtetes betoonpõrandatel, kaotasid nad standardsete kulutuskatsete ajal vaid umbes 19 mg materjali – see on palju parem kui tavaline betoon või tavakatted. See, mis laboris toimub, töötab ka reaalses elus. Vaadeldes 2021–2023. aastatel koostatud tööstusaruandeid, näeme, et epoksi külgetoodud põrandad kestavad teistest lahendustest umbes 5–10 aastat kauem, isegi kui neile mõjub sama intensiivne liiklus liftide ja masinatega. See tähendab, et ettevõtted kulutavad põrandavahetustele oluliselt vähem raha ja saavutavad mõnikord sellel ainult kuni 60 protsendi kokkuhoidu.

Võrdlev pikaajalisus: epoksi värv vs. polüuretaan- ja akrüülkatteid liftide liikumise tingimustes

Kõrgliiklustsoonides, kus toimub igapäevane liftide liikumine, annavad epoksi struktuurilised eelised selgelt tunda oma vastupidavusel:

Andmed kogutud tööstusettevõtete auditidest (2021–2023)

Eepoksi ristseotud struktuur võimaldab tal vastu pidada mehaanilisele kulutusele umbes kolm korda paremini kui polüüretaanil ja see ületab akrüülkihikuid oluliselt. Akrüülkihikud lagunevad liiga kiiresti, kui neile mõjub põrge või kemikaalad, mis viib kokkuvõttes kiiremale katkemisele. Olukorras, kus esineb õliallikate, lahustite või isegi väheke hapeliste ainetega seotud õnnetusi, ei paisu eepoksi, ei puhu ega pehmene nagu teised materjalid. Need probleemid halvendavad ainult veelgi kihikute olukorda, mis pole pikaajaliselt keemiliselt stabiilsed.

Eepoksi värvikihi rakendamise optimeerimine maksimaalse kulumiskindluse saavutamiseks

Maksimaalse kulumiskindluse saavutamine epoksiühenditega ei ole lihtsalt sellest, mida segu sisse lisatakse, vaid samuti sellest, kui hoolikalt seda rakendatakse. Esimene samm on õige pinnakirjeldus. Diamandlihvimine annab parima haardumisprofili, millele kate saab kinnituda. Ka puhastus peab olema täiesti puhas ja niiskustaseme kontrollimine alla 4% vastavalt ASTM F2170 standardile takistab hilisemaid haardumisprobleeme. Õige aluskihi valik on samuti väga oluline. See peab sobima hästi pinnaga, millele kate kantakse, ning sobima ka ülemise kihi keemilise koostisega. Vee- või lahustuspõhised aluskihid tuleb hoolikalt segada ja ühtlaselt levitada, et vältida ebapiisavalt tugevaid kohu ja kogunenud vedeliku paiku. Mitmekihiliste tööde puhul muutub keskkonna kontroll kriitiliseks. Soovitavad temperatuurid on 15–27 °C ja suhteline niiskus peab jääma alla 85%. Need tingimused aitavad kihtidel korralikult kokku liimuda. Iga kihi täielik kõvenemine enne järgmise kihi lisamist (tavaliselt umbes 4–12 tundi, sõltuvalt tehnilistest nõuetest) takistab hilisemaid koorumisprobleeme. Kui kõik need sammud teostatakse õigesti, muutub tavapärane epoksi tõeliseks kaitseks. Selliselt töödeldud lao põrandad kestavad 2–3 korda kauem kui need, kus rakendamisel tehti lühikesteid, eriti oluline aladel, kus liikumine liftidega on pidev.

Kaugemalt kui kulumiskindlus: kuidas keemiline ja löögi vastupidavus tugevdavad epoksi värvide tööstuslikku vastupidavust

Eepoksi värviku vastupidavus ulatub palju kaugemale kui lihtsalt kriimustuste ja kulutuse vastu talumine. Selle erilise tugevuse põhjustab molekulaartasandil toimuv sidumine, mis loob peaaegu kilbi, mis takistab harshkeemiliste ainete tungimist. Me räägime lahustitest, nõrgadest happedest, alustest ning tööstustes kasutatavatest tugevatest puhastusvahenditest. Need ained ei suuda sellele läbi tungida, seega ei tekki ajas paisumist ega lagunemist. Lisaks on eepoksil tõeline tugevus ka löögi koormuste talumisel. Mõelge, mis juhtub, kui tööriistad kukuvad põrandale või masinad põrkuvad omavahel töö ajal kokku. Tavalised kattekihid pragunevad või kooruvad, kuid eepoksi kannab seda koormust ilma koorumiseta või lahtikukkumiseta. Nende omaduste kombinatsioon tagab pinnakatte ilusat välimust palju pikema aegajaga. Lõppude lõpuks ei esine reaalsetes töötingimustes harva ühteainelist koormust üksi. Vaadeldes eelmise aasta tegelikke tööstusandmeid, teatasid tootjad, et toidu töötlemisüksustes ja keemiatööstustes eepoksi kattega pinnad kestavad viis kuni kümme aastat kauem kui samasugused polüuretaankattega pinnad. See tähendab vähem remonti, vähem seiskumisi hoolduse ajaks ning kokkuvõttes säästu kogu katte süsteemi eluea jooksul.

KKK

Miks on epoksi värv vastupidav kulumisele?

Epoksi värv on vastupidav kulumisele peamiselt tänu oma ristseotud polümeerstruktuurile, mis tekib kõvastumise protsessi käigus ja moodustab tugeva, tahke keemiliste sidemete võrgustiku, mis jaotab efektiivselt kogu pinnale mis tahes kulumisjõud.

Kuidas mineraalsete täiteainete kasutamine suurendab epoksi pinnatugevust?

Mineraalsed täiteained, näiteks alumiiniumoksiid ja silikoonkarbiid, toimivad epoksis tugevdusena, neelavad löögi ja takistavad pragude levikut, suurendades sellega oluliselt pinnatugevust kulumise ja nõgususe suhtes.

Millised tegurid mõjutavad epoksi katete eluiga tööstuslikes keskkondades?

Epoksi katete eluiga sõltub mitmest tegurist, sealhulgas esialgse pinna ettevalmistuse kvaliteedist, sobivate alus- ja ülemkiltide valikust, rakendamise ajal optimaalsete keskkonnatingimuste tagamisest ning kihtide vaheliste kõvastumisaegade järgimisest.