Lakiery LEC Low Energy Cure to najnowsza generacja lakierów poliuretanowych 2K. Systemy bezizocyjanianowe z kolei próbują odejść od rodziny lakierów poliuretanowym 2K. Przedstawimy czym charakteryzują się najnowsze innowacje, przeznaczone dla lakiernictwa samochodowego.

Lakiery Low Energy Cure LEC – systemy poliuretanowe 2K o niskiej temperaturze utwardzania

Lakiery Low Energy Cure LEC skracają czas napraw lakierniczych i zmniejszają koszty, bo lakiernik nie musi kupować i stosować urządzeń do wygrzewania lakieru. Ponadto umożliwiają one naprawy samochodów elektrycznych. W przypadku aut EV nie wolno stosować standardowych metod wygrzewania w temperaturze 60 – 80 st. C, bo mogłyby one uszkodzić baterię. Dlatego konieczne jest stosowanie rozwiązań pośrednich, jak odłączanie baterii (co wymaga odbycia drogich szkoleń i posiadania uprawnień SEP do 1kV) lub uruchamianie chłodzenia baterii w trakcie lakierowania.

Zastosowanie lakierów LEC sprawia, że nie trzeba stosować tak kłopotliwych rozwiązań. Oczywiście, przy pomocy lakierów LEC można naprawiać także auta spalinowe. Zastosowanie lakierów LEC pozwala także na lakierowanie tworzyw i kompozytów, które źle znoszą wysokie temperatury, potrzebne w przypadku wygrzewania lakieru.

Czym charakteryzują się lakiery Low Energy Cure? Utwardzają się w temperaturze tzw. pokojowej, czyli w przedziale od 20 do 25 st. Celsjusza. Wymaga to od 12 do 24 godzin. To dobre rozwiązanie dla aut elektrycznych. W przypadku aut spalinowych proces schnięcia można znacząco przyspieszyć. Po zastosowaniu wygrzewania w temperaturze od 40 do 60 st. C, lakier LEC uzyskuje pełną twardość w czasie od 10 do 20 minut. W obydwu przypadkach lakier osiąga pyłosuchość (czas od naniesienia powłoki, po którym kurz i pyłki przestają do niego przywierać) w zakresie od 10 do 20 minut.

To imponujący wynik. W jaki sposób zmodyfikowano skład lakierów 2K, aby można było osiągnąć takie efekty?

W składzie lakierów stosuje się nowoczesne żywice, projektowane na poziomie molekularnym. Klasyczne żywice akrylowe charakteryzowały się przypadkowym rozmieszczeniem grup OH, różną długością łańcuchów i szerokim rozkładem mas cząsteczkowych. W przypadku nowoczesnych żywic molekularnych już w procesie projektowania ustala się: ile ma być grup OH, jak będą rozmieszczone, jaka będzie masa segmentów i masa cząsteczkowa. Powoduje to, że po zmieszaniu z utwardzaczem reakcja przebiega szybciej. Nowoczesne żywice pozwalają także na kontrolę lepkości lakieru.

Dzięki zastosowaniu w składzie lakierów nowoczesnych oligomerydów HDI, powstaje znacznie więcej punktów sieciowania. Dzięki temu możliwe jest sterowanie szybkością reakcji chemicznych.

Nowoczesne lakiery LEC mają w swoim składzie mieszane katalizatory. Każdy z nich działa po ściśle określonym czasie. Dzięki temu można kontrolować cały proces malowania i schnięcia. W praktyce, dzięki katalizatorów, lakier LEC przez kilka minut dobrze się rozpływa, następnie po upływie kolejnych kilku minut reakcja przyspiesza i lakier szybko twardnieje. Kolejny katalizator uaktywnia się w wyższej temperaturze, żeby jeszcze bardziej przyspieszyć proces utwardzania (czyli w praktyce – po zastosowaniu kilkuminutowego wygrzewania w temperaturze od 40 do 60 st. C).

W lakierach LEC stosuje się niewielką ilość rozpuszczalników – od 15 do 25%, dwa razy mniej niż w starszych typach lakierów. Dzięki temu lakier charakteryzuje się mniejszym skurczem i szybciej twardnieje.

Lakiery LEC charakteryzują się także gęstszą, bardziej regularną i mniej naprężoną siecią polimerową. Dzięki temu jest ona bardziej odporna na zarysowania, mniej pęka i ma lepszy połysk.

Lakiery typu LEC zawierają również zaawansowane dodatki uszlachetniające, (polisiloksany, modyfikowane fluoropolimery, dodatki nanometryczne, środki przeciwkraterowe). dzięki którym lakier idealnie rozlewa się na powierzchni.

Schnięcie lakierów LEC w temperaturze pokojowej możliwe jest dzięki mniejszej energii aktywacji, mniejszemu zapotrzebowaniu na energię cieplną. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu skuteczny katalizatorów, odpowiednio zaprojektowanej architekturze polimerów i większej reaktywności grup funkcyjnych.

Lakiery bezizocyjanianowe (NIPU) – zupełnie nowa technologia lakiernictwa samochodowego

Lakiery typu LEC są najnowszą formą ewolucji lakierów poliuretanowych 2K. Z kolei lakiery bezizocyjanianowe NIPU idą w zupełnie inną stronę. Standardowym składnikiem lakierów poliuretanowych 2K są izocyjaniany. Są to silnie reaktywne związki chemiczne zawierające grupę funkcyjną -N=C=O. Są wykorzystywane do produkcji lakierów, a poza tym także klejów, uszczelniaczy i pianek.

W lakierach NIPU (bezizocyjanianowych) stosuje się cykliczne węglany oraz aminy. Wiązania uretanowe powsatają bez użycia izocyjanianów. Lakiery NIPU są bardziej odporne chemicznie i nie są toksyczne. Jak na razie jednak nie ma co liczyć na ich szybkie wdrożenie w warsztatach samochodowych. NIPU są bardzo drogie i nie do końca (jeszcze) dopracowane pod kątem przemysłu samochodowego. Jednak mówi się o nich jako o przyszłości lakiernictwa. Zatem mogą za kilka – kilkanaście lat zastąpić lakier LEC, ale równocześnie, na rynku mogą pojawić się jeszcze nowsze generacje lakierów LEC. Zresztą jedna technologia nie wyklucza drugiej.

Nowoczesne powłoki ultrafioletowe

Nowoczesne powłoki UV (lakiery ultrafioletowe) to lakiery zawierające:

• akrylany, czyli organiczne związki chemiczne, sole i estry kwasu akrylowego , które pod wpływem światła lub ciepła łatwo łączą się w trwałe polimery;
• fotoinicjatory, czyli specjalne związki chemiczne, które pochłaniają energię świetlną (najczęściej światło UV), inicjują one proces fotopolimeryzacji i zmieniają materiał z płynnego w ciało stałe. Jak to działa w trakcie procesu? Cząsteczki fotoinicjatora pochłaniają promieniowanie generowane przez lampę UV. Pod wpływem energii fotonów w fotoinicjatorze pękają wiązania chemiczne. Powstają wysoce reaktywne cząsteczki. Zderzają się one z monomerami i oligomerami z materiału, a następnie łączą się w długie, usieciowane łańcuchy polimerowe. Dzięki temu materiał ulega utwardzeniu w ciągu kilkudziesięciu sekund.

Powłoki UV mają wiele zalet. Po naświetleniu lampą nie kurczą się, utwardzają się w ciągu kilkudziesięciu sekund i od razu można przejść do szlifowania. Obecnie stosuje się je w naprawach w roli podkładów i szpachlówek UV. Ich zastosowanie znacząco przyspiesza procesy napraw.

Lakiery o bardzo wysokiej zawartości części stałych (Ultra High Solids) czyli nowoczesne klary

UHS to najnowsza generacja lakierów bezbarwnych (klarów), zawierających nawet 80 procent części stałych. Charakteryzują się one małą ilością rozpuszczalnika. Po jednej aplikacji tworzy się grubsza warstwa. Lakier można łatwiej i szybciej polerować w celu wykończenia.

Powłoki samonaprawiające się

Powłoki lakiernicze samonaprawiające się to technologia podobna do tej, stosowanej w wierzchniej warstwie folii PPF. Pod wpływem ciepła (promieniowania słonecznego) miniaturowe nieszczelności samodzielnie się naprawiają.

Podobnie ma działać powłoka lakiernicza samonaprawiająca się. Powłoka taka składa się z: elastycznych segmentów polimerowe i specjalnych dodatków umożliwiających częściową reorganizację sieci. Dzięki temu drobne rysy mogą zanikać pod wpływem ciepła, tworząc szczelną powłokę. To rozwiązanie, nad którym jeszcze trwają prace.

Jego tańszą alternatywą są dodatki do lakierów, takie jak nanokrzemionka czy nanocząsteczki tlenków. Ich dodatek poprawia właściwości użytkowe lakierów, zwiększając hydrofobowość lakieru oraz zwiększając odporność na zarysowania.