Вся правда про УФ-защиту

Это один из самых важных вопросов в химии лакокрасочных материалов. Светостабилизатор — это не универсальная присадка. Он должен быть совместим со смолой, растворителями, отвердителем и условиями эксплуатации. Именно поэтому производители лаков годами подбирают комбинации стабилизаторов для каждой рецептуры.

Автомобильный лак — сложная композиция:

• полимерная смола (акрил, полиуретан, полиэстер);
• отвердитель (полиизоцианат);
• растворители, пластификаторы, антиоксиданты;
• реологические и другие функциональные добавки.

Светостабилизатор должен быть совместим со всеми компонентами. BASF и Syensqo в технических руководствах прямо указывают: выбор зависит от химии связующего, толщины покрытия и условий эксплуатации.

Акриловый, полиуретановый, полиэфирный, акрил-меламиновый — каждый по-разному взаимодействует со стабилизатором.

При плохой совместимости:

• неравномерное распределение;
• микрокристаллы;
• падение эффективности защиты;
• потеря прозрачности.

Некоторые стабилизаторы хорошо растворяются в 2К полиуретановых лаках, другие — нет.

При недостаточной растворимости:

• помутнение, белёсость;
• выпадение кристаллов;
• потеря блеска.

Критично для Candy: глубина цвета напрямую зависит от прозрачности лака.

Дешёвые стабилизаторы мигрируют к поверхности и смываются дождём или полировкой. Поэтому в автомобильных лаках используют высокомолекулярные составы с низкой миграцией — они дольше остаются в плёнке.

При сушке лак нагревается. Некоторые стабилизаторы испаряются, разлагаются или теряют активность. Для горячей сушки нужны термостойкие составы.

В 2К-лаках стабилизатор может взаимодействовать с изоцианатными группами, изменять скорость отверждения и мешать образованию полимерной сетки. Используют низкоосновные соединения, которые меньше влияют на реакцию.

Некоторые стабилизаторы сами желтеют или меняют оттенок. Для белых, серебристых и Candy-покрытий применяют максимально бесцветные составы с высокой прозрачностью.

Солнечный УФ включает UVA (315–400 нм) и UVB (280–315 нм). Разные стабилизаторы работают в разных диапазонах: один защищает красные красители, другой — синие, третий — смолу. Поэтому используют смесь нескольких.

BASF, PPG, Axalta, AkzoNobel и Sherwin-Williams не покупают «готовый пакет». Они разрабатывают рецептуру под конкретный лак и проводят испытания:

• ускоренное УФ-старение (QUV, Xenon Arc);
• климатические испытания;
• тесты на пожелтение;
• измерение остаточного блеска;
• контроль изменения цвета (ΔE);
• оценку механических свойств после старения.

Только после этого утверждается состав.

Светостабилизаторы нельзя рассматривать как универсальные добавки. Их эффективность определяется совместимостью с конкретной системой покрытия. Неправильно подобранный UVA или HALS может снизить прозрачность, изменить оттенок, нарушить отверждение, ускорить потерю защитных свойств и сократить срок службы лака. Именно поэтому производители разрабатывают пакет светостабилизаторов отдельно для каждой рецептуры.