Epoksīda krāsas izcilā abrazīvā izturība rūpnieciskajās vidēs

Zinātniskais pamats epoksīda krāsas augstajai berzei izturīgajai īpašībai

Krusteniski saistītā polimēru struktūra un tās loma nodilumizturībā

Kāpēc epoksīda krāsa ir tik izturīga pret nodilumu un bojājumiem? Tās noslēpums slēpjas tajā, kā tā veidojas cietēšanas procesā. Kad tiek sajaucats sveķu un cietinātāja maisījums, rodas ļoti cieša trīsdimensiju tīkla struktūra, ko savieno ļoti spēcīgas ķīmiskās saites. Salīdziniet to ar citiem materiāliem, kur molekulas vienkārši brīvi peld apkārt. Epoksīda gadījumā viss paliek stingri fiksēts vietā tieši šo šķērsasaistījumu dēļ. Tas nozīmē, ka, kad kaut kas berzējas pret virsmu, spēks nevienkārši neizklīst, bet tiek izkliedēts pa visu pārklājumu. Vairumam epoksīdu cietības rādītājs Mohsa skalā ir starp 6 un 7, kas ir diezgan ievērojami, jo tas atbilst pat īstam kvartsa akmim. Tāpēc noliktavu grīdas, kas ir pārklātas ar epoksīdu, var izturēt ikdienas smagu slodzi — no liftmašīnām, tērauda riteņiem, kas pa tām brauc, līdz cilvēku ikdienas gājieniem — un tomēr virsma īpaši nenodilst.

Cietie piepildvielas un pastiprinošie piedevas, kas uzlabo virsmas izturību

Ražotāji, kuri vēlas padarīt virsmas izturīgākas, bieži pievieno savām formulācijām minerālu pildvielas, piemēram, alumīnija oksīdu, silīcija karbīdu un kvartsu. Iedomājieties šos piedevus kā mazus vairogos, kas absorbē triecienus, atgrūž abrazīvus materiālus un pamatā novērš plaisu izplatīšanos pa materiālu. Daži 2017. gadā veiktie pētījumi arī parādīja kaut ko ļoti interesantu: kad maisījumā pievienoja aptuveni 5% nano-silīcija, materiāla nodilums, ko izraisīja erozija, samazinājās par 40%. Lielākajai daļai lietojumu optimālais pildvielu saturs šķiet esam starp 20% un 30%. Šajās koncentrācijās materiālam tiek nodrošināts visaptverošs pastiprināšanas efekts, kas padara to daudz cietāku, vienlaikus saglabājot maisījuma apstrādājamību piemērotai pielietošanai un labu plēves kvalitāti pēc sacietēšanas.

Reāllaika darbības rādītāji: epoksīda krāsa augstas abrazivitātes rūpnieciskajās vides apstākļos

ASTM D4060 testa dati: epoksīda pārklājuma betons automobiļu montāžas rūpnīcās

ASTM D4060 standartam atbilstoši veiktie testi parāda, cik patiesībā izturīgs ir epoksīds. Kad šīs pārklājuma sistēmas tika uzklātas betona grīdām automašīnu ražošanas uzņēmumos, standarta nodiluma testu laikā tās zaudēja tikai apmēram 19 mg materiāla — kas ir daudz labāks rezultāts nekā parastajam betonam vai parastajiem pārklājumiem. Tas, kas notiek laboratorijā, patiešām darbojas arī reālajā dzīvē. Pētot nozares ziņojumus no 2021. līdz 2023. gadam, redzams, ka epoksīda pārklātās grīdas kalpo par aptuveni 5–10 gadiem ilgāk nekā citi risinājumi, pat tad, ja tās pakļautas vienādam intensīvam satiksmes slodzēm no liftmašīnām un citām mašīnām. Tas nozīmē, ka uzņēmumi ilgtermiņā ievērojami samazina izdevumus grīdu nomaiņai, dažreiz vien šajā pozīcijā ietaupot līdz pat 60 procentiem.

Salīdzinošā kalpošanas ilgums: epoksīda krāsa pret poliuretāna un akrila pārklājumiem liftmašīnu satiksmes apstākļos

Augsta satiksmes zonās, kur dienā notiek bieža liftmašīnu kustība, epoksīda strukturālās priekšrocības nodrošina acīmredzamus izturības uzlabojumus:

Dati apkopoti no rūpniecisko objektu revīzijām (2021.–2023. gadā)

Epoksīda krusteniski saistītā struktūra padara to aptuveni trīs reizes izturīgāku pret mehānisko nodilumu salīdzinājumā ar poliuretānu, un tas pārspēj akrila pārklājumus ievērojami. Akrila pārklājumi vienkārši pārāk ātri sabrūk, ja tie nonāk trieciena ietekmē vai tiek pakļauti ķīmiskām vielām, kas kopumā rada ātrāku atteici. Strādājot ar teritorijām, kur ir liela iespējamība, ka notiks eļļas izlīšana, šķīdinātāju noplūde vai pat viegli skābju avārijas, epoksīds neuzpūšas, neveido pūslīšus un nekļūst mīksts, kā to var darīt citi materiāli. Šīs problēmas tikai pasliktina pārklājumu stāvokli ilgtermiņā, ja tie nav pietiekami ķīmiski stabili.

Epoksīda krāsas uzklāšanas optimizācija maksimālai berzes izturībai

Maksimālā nodilumizturība no epoksīda pārklājumiem tiek iegūta ne tikai no to sastāva, bet arī vienlīdzīgi no to uzklāšanas precizitātes. Pirmkārt, jāveic pareiza virsmas sagatavošana. Diamanta slīpēšana nodrošina vislabāko saķeres profilu pārklājuma pielipšanai. Arī tīrīšana jāveic bezvainīgi, un mitruma līmeņa pārbaude zem 4% saskaņā ar ASTM F2170 standartiem novērš vēlākas saķeres problēmas. Arī pareizā gruntējuma izvēle ir ļoti svarīga — tam jābūt saderīgam ar to virsmu, kuru pārklājam, un jāatbilst augšējā pārklājuma ķīmiskajam sastāvam. Ūdens vai šķīdinātājā balstītu gruntējumu jāsajauc rūpīgi un jāuzklāj vienmērīgi, lai novērstu nevēlamās vājās vietas un šķidruma uzkrāšanos. Vairāku slāņu pārklājumiem vides apstākļu kontrole kļūst kritiska — temperatūrai jābūt starp 15 un 27 °C, un mitrumam jāpaliek zem 85%. Šie apstākļi veicina slāņu pareizu savienošanos. Katram pārklājuma slānim jāļauj pilnībā sacietēt pirms nākamā slāņa uzklāšanas (parasti aptuveni 4–12 stundas atkarībā no specifikācijām), lai novērstu vēlāku norisīšanos. Kad visas šīs darbības tiek veiktas pareizi, parasts epoksīda pārklājums pārvēršas par nopietnu aizsardzību. Noliktavu grīdas, kas apstrādātas šādā veidā, kalpo 2–3 reizes ilgāk nekā tās, kurās uzklāšanas laikā tika pieļautas neprecizitātes, kas īpaši svarīgi vietās ar pastāvīgu liftu satiksmi.

Tālāk par nodilumu: kā ķīmiskā un trieciena izturība pastiprina epoksīda krāsas rūpniecisko izturību

Epoksīda krāsas izturība ir daudz lielāka nekā tikai pret rievas un nodilumu. To ļoti augsto izturību nosaka tās saistīšanās molekulārā līmenī, veidojot gandrīz kā aizsardzības vairogu pret agresīvām ķīmiskām vielām. Šeit tiek domātas šķīdinātāji, viegli skābie un bāziski savienojumi, kā arī spēcīgi tīrīšanas līdzekļi, ko izmanto rūpnīcās. Šīs vielas praktiski nevar izraisīt pietūkumu vai materiāla iznīcināšanu laika gaitā. Turklāt epoksīds ir ļoti izturīgs pret triecieniem. Iedomājieties, kas notiek, kad rīki krīt uz grīdas vai mašīnas saduras viena ar otru darbības laikā. Parastās pārklājuma sistēmas šajos gadījumos saplīst vai plaisā, bet epoksīds iztur šo slodzi, nesaskaldoties un nenodilstot. Šo īpašību kombinācija kopā nodrošina ilgstošu virsmas izskata saglabāšanu. Galu galā reālos apstākļos reti vienlaicīgi iedarbojas tikai viens stresa faktors. Pētījot pagājušā gada faktiskos rūpniecības datus, ražotāji ziņo, ka epoksīda pārklājumi pārtikas apstrādes vienībās vai ķīmiskajās rūpnīcās kalpo piecas līdz desmit gadus ilgāk nekā līdzīgas virsmas, kas apstrādātas ar poliuretāna pārklājumiem. Tas nozīmē mazāk remontdarbu, mazāk ekspluatācijas pārtraukumu uzturēšanai un kopējus ietaupījumus visā pārklājuma sistēmas kalpošanas laikā.

BUJ

Kas padara epoksīda krāsu izturīgu pret nodilumu?

Epoksīda krāsas izturība pret nodilumu galvenokārt ir saistīta ar tās šķērssaistīto polimēru struktūru, kas veidojas cietināšanas procesā un rada izturīgu, cietu ķīmisko saitu tīklu, kas efektīvi izkliedē jebkādas nodiluma radītās slodzes pa visu virsmu.

Kā minerālpildvielas uzlabo epoksīda virsmas izturību?

Minerālpildvielas, piemēram, alumīnija oksīds un silīcija karbīds, darbojas kā pastiprinātāji epoksīdā, absorbējot triecienus un novēršot plaisu izplatīšanos, tādējādi ievērojami uzlabojot virsmas izturību pret nodilumu un nodilumu.

Kādi faktori ietekmē epoksīda pārklājumu kalpošanas laiku rūpnieciskās vides apstākļos?

Epoksīda pārklājumu kalpošanas laiku ietekmē vairāki faktori, tostarp sākotnējās virsmas sagatavošanas kvalitāte, piemērotu gruntējumu un augšējo pārklājumu izvēle, optimālo vides apstākļu nodrošināšana uzklāšanas laikā un pareizas cietināšanas laika ievērošana starp kārtām.