Nowe technologie farb i lakierów wyzwaniem dla

Nowe technologie farb i lakierów wyzwaniem dla

n Imprezy krajowe i zagraniczne n
Anna PAJ¥K
Instytut In¿ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników, Oddzia³ Farb i Tworzyw, Gliwice
Nowe technologie farb i lakierów wyzwaniem dla nauki i przemys³u
Nowe technologie farb i lakierów by³y tematem
11-ej Miêdzynarodowej Konferencji „Advances in
Coatings Technology – ACT ‘14”, która odby³a siê
na terenie Centrum Wystawienniczego Expo Silesia
w Sosnowcu w dniach od 21–23 paŸdziernika
2014 r. Organizatorem Konferencji by³ gliwicki Oddzia³ Farb i Tworzyw Instytutu In¿ynierii Materia³ów
Polimerowych i Barwników z siedzib¹ w Toruniu.
Konferencje te organizowane s¹ w cyklu dwuletnim
i s¹ najwa¿niejszym wydarzeniem na terenie naszego kraju, które na sta³e wesz³o do kalendarza konferencji naukowo-technicznych, poœwiêconych najnowszym osi¹gniêciom z zakresu farb i lakierów.
G³ównym celem konferencji by³o przedstawienie
nowych technologii otrzymywania pow³ok ochronnych, bardziej przyjaznych dla œrodowiska, jak równie¿ stworzenie p³aszczyzny wspó³pracy miêdzy Europ¹ Wschodni¹, Œrodkow¹ i Zachodni¹ w dziedzinie rozwoju farb i lakierów oraz pomiêdzy nauk¹
i przemys³em. Konferencjê prowadzono w jêzyku
angielskim z symultanicznym t³umaczeniem ca³ego
jej przebiegu na jêzyk polski. Wziê³o w niej udzia³
oko³o 120 specjalistów bran¿y farb oraz przedstawicieli œwiata nauki z 15 krajów (Austrii, Belgii,
Czech, Cypru, Finlandii, Hiszpanii, Holandii, Niemiec, Polski, Rosji, Szwajcarii, Ukrainy, USA, Wielkiej Brytanii i W³och), reprezentuj¹cych ponad 90
instytucji. Konferencje ACT charakteryzuj¹ siê wysokim udzia³em goœci z zagranicy, a w roku 2014 a¿
50 % delegatów przyby³o z zagranicy. Udzia³ instytucji zagranicznych bior¹cych udzia³ w konferencji
wynosi³ 52 %. Warto zauwa¿yæ, ¿e wiêkszoœæ instytucji reprezentowanych na konferencji (ponad
70 %) stanowi³y jednostki przemys³owe z bran¿y
farb i lakierów, natomiast instytucje naukowo-badawcze i wy¿sze uczelnie stanowi³y 25 %.
Program konferencji by³ realizowany w XI sesjach tematycznych (53 referaty i 14 plakatów).
Zdecydowana wiêkszoœæ referatów (47) pochodzi³a
od przedstawicieli wiod¹cych w tej dziedzinie zagranicznych oœrodków przemys³owych oraz naukowo-badawczych. Tematyka konferencji obejmowa³a: Nowoœci w zakresie bazy surowcowej dla wyro-
40
bów lakierowych (¿ywice polimerowe, pigmenty
i wype³niacze oraz zagadnienia kolorystyki, nowe
generacje œrodków pomocniczych i modyfikatorów
z uwzglêdnieniem aspektów legislacyjnych); Nowoczesne i przyjazne œrodowisku technologie wytwarzania wyrobów lakierowych (w tym nanotechnologie, funkcjonalne wyroby lakierowe, wyroby wodorozcieñczalne, proszkowe, utwardzane promieniowaniem UV); Maszyny i urz¹dzenia stosowane do
produkcji farb i lakierów; Stosowanie wyrobów lakierowych oraz przygotowanie powierzchni; Zagadnienia badawcze i pomiarowe. Omówione zosta³y
pow³oki na drewno, dla budownictwa, antykorozyjne, samochodowe, przeciwporostowe, elektroprzewodz¹ce oraz odbijaj¹ce promieniowanie, jak równie¿ badania wyrobów lakierowych i otrzymanych
z nich pow³ok. Teksty referatów zosta³y opublikowane w jêzyku angielskim w materia³ach konferencyjnych, a streszczenia referatów i krótkie biografie
osób je wyg³aszaj¹cych w Biuletynie ACT’14.
Konferencjê otworzy³ dr Krzysztof Bortel – Dyrektor Oddzia³u Farb i Tworzyw Instytutu In¿ynierii
Materia³ów Polimerowych i Barwników, a pierwsz¹
sesjê dotycz¹c¹ surowców do wytwarzania farb i lakierów, a w szczególnoœci polimerów, ¿ywic i spoiw
prowadzi³ dr Maciej Umiñski z firmy OMYA Sp.
z o.o. Kolejne sesje z zakresu pigmentów i zagadnieñ kolorystyki, wype³niaczy i œrodków pomocniczych prowadzili: prof. Maria J. Barandiaran (University of the Basque Country, Hiszpania), Helmut
Schmid (Fraunhofer Institute for Chemical Technology – ICT, Niemcy), dr Bernd Neumann (Institut für
Farbe und Lacke Magdeburg GmbH, Niemcy), dr
Jan Klitschke (Brüggemann Chemical, L. Brüggemann KG, Niemcy), oraz dr Michal Hrebièik (Dow
Corning, Czechy).
Referat otwieraj¹cy na temat syntezy nowych,
wodnych wyrobów lakierowych opartych na pochodnych oleju s³onecznikowego zosta³ wyg³oszony
przez prof. Mariê Barandiaran. Prace dotyczy³y zastosowania bio-monomerów w celu otrzymania materia³ów polimerowych o w³aœciwoœciach zbli¿onych do materia³ów opartych na ropie. Toine A.M.
Farby i Lakiery (Paints and Varnishes) 1/2015
n Imprezy krajowe i zagraniczne n
Dinnissen z firmy Dow Deutschland GmbH & Co.
OHG (Niemcy) przedstawi³ ostatnie osi¹gniêcia
w dziedzinie nie-standardowych, sta³ych ¿ywic epoksydowych o wysokich parametrach eksploatacyjnych do farb proszkowych. Robert Reyer z firmy Bayer MaterialScience (Niemcy) w swoich dwóch wyst¹pieniach omówi³ ró¿ne strategie sieciowania na
przyk³adzie samosieciuj¹cej dyspersji akrylowej dla
jedno- i dwusk³adnikowych wodnych wyrobów lakierowych do malowania drewna oraz zaprezentowa³ nowe spoiwo akrylowe o niskiej zawartoœci
zwi¹zków organicznych do wyrobów lakierowych
przeznaczonych dla pojazdów samochodowych.
Obecnie dla systemów wodnych osi¹gane s¹ wysokie standardy eksploatacyjne, które w przesz³oœci
spe³nia³y tylko wyroby rozpuszczalnikowe. £¹czenie
izocyjanianów z dyspersjami poliakrylowymi zawieraj¹cymi hydroksylowe grupy funkcyjne zosta³o
omówione przez Valentinê V. Miloslavskaya z jednostki badawczo-przemys³owej YarLI (Rosja). W celu uzyskania dwusk³adnikowych wyrobów lakierowych o wysokich parametrach dekoracyjnych i eksploatacyjnych zastosowano mieszaninê hydrofobowego poliizocyjanianu o niskiej lepkoœci z izocyjanianem hydrofilowym. Okreœlono odpowiedni stosunek izocyjanianu hydrofilowego do hydrofobowego w mieszaninie, który jest konieczny dla zapewnienia mieszalnoœci z wodn¹ dyspersj¹ akrylow¹ oraz uzyskania wymaganych w³aœciwoœci eksploatacyjnych pow³oki poliuretanowej.
W grupie tematycznej dotycz¹cej pigmentów
oraz systemów barwienia, Tibor Duris z firmy BASF
(Niemcy) zaprezentowa³ bogaty wachlarz past pigmentowych, pozwalaj¹cych g³ównie ma³ym i œrednim producentom farb wytwarzaæ wyroby o du¿ej
ró¿norodnoœci i odcieniach kolorów. Wyroby te
spe³niaj¹ najbardziej restrykcyjne wymogi ochrony
œrodowiska, a systemy mieszania past s¹ szybkie
i ³atwe w u¿yciu. Dr Umberto Dainese z firmy Colorificio San Marco S.p.a. (W³ochy) omówi³ zjawisko
p³owienia wodnych wymalowañ wewnêtrznych
przy zastosowaniu niebieskiego pigmentu opartego
na ftalocyjaninie miedzi. Przeprowadzone badania
wykaza³y, ¿e zjawisko p³owienia jest zwi¹zane
z obecnoœci¹ ozonu troposferycznego. Pigmenty
ftalocyjaninowe mog¹ reagowaæ z ozonem, prowadz¹c do destrukcji grup chromoforowych i w konsekwencji p³owienia pow³oki. Nowe pigmenty antykorozyjne oparte g³ównie na czystej mice muskowi-
towej i specjalnym proszku szklanym, niezawieraj¹ce tlenku ¿elaza (MIO) by³y przedmiotem referatu
Andreas’a Götz z firmy Ziegler & Co GmbH (Niemcy). Opracowane farby s¹ pierwszymi wyrobami antykorozyjnymi do stosowania w warunkach silnie
korozyjnych niezawieraj¹cych tlenku ¿elaza (co daje
mo¿liwoœæ otrzymania jasnych wyrobów) oraz
spe³niaj¹cych wymagania niemieckich norm dotycz¹cych budowy dróg. Guido Olbers z Merck KGaA
(Niemcy) zaprezentowa³ now¹ generacjê pigmentów aluminiowych z efektem specjalnym do farb samochodowych. Per³owo-œwiec¹ce pigmenty s¹ odporne na benzynê, magazynowanie, œcinanie oraz
warunki atmosferyczne. Dr Thomas Sowade z firmy
Heubach GmbH (Niemcy) przedstawi³ nowoczesne,
przyjazne dla œrodowiska pigmenty antykorozyjne
niezawieraj¹ce cynku. Pigmenty te wykaza³y wysok¹ efektywnoœæ antykorozyjn¹ w testach przyspieszonego starzenia oraz nowoczesnych testach elektrochemicznych. Ich w³aœciwoœci oraz koszta s¹ porównywalne do pigmentów zawieraj¹cych cynk, ale
s¹ bardziej przyjazne dla œrodowiska. Dr Bernd
Neumann omówi³ zastosowanie pigmentów odbijaj¹cych promieniowanie w dwusk³adnikowych pow³okach poliuretanowych, a Gerard van Zijl (Chromaflo Technologies Europe BV, Holandia) przedstawi³ mo¿liwoœci wyboru ciemnych kolorów dla systemów zewnêtrznej izolacji fasad budynków. Obecnie
unika siê stosowania ciemnych kolorów do malowania izolacji z p³yt polistyrenowych z uwagi na
uszkodzenia tych p³yt w wyniku intensywnego nagrzewania siê ciemnych kolorów. W referacie zademonstrowano mo¿liwoœæ zastosowania ciemnych
kolorów do malowania elewacji poprzez u¿ycie odpowiednich œrodków barwi¹cych odbijaj¹cych promieniowanie s³oneczne. Micha³ Ludwikowski z firmy CEAC AG (Polska) przedstawi³ mo¿liwoœci wci¹¿
trudnego do uzyskania nasyconego koloru pomarañczowego dla farb fasadowych i tynków przy u¿yciu mieszaniny pigmentów nieorganicznych i organicznych.
W sesji dotycz¹cej wype³niaczy do farb i lakierów Jean-Philippe Curdy (Potters-Ballotini Ltd.,
Wielka Brytania) omówi³ wype³niacze funkcjonalne,
jakimi s¹ mikrokulki szklane pe³ne oraz z wydr¹¿onego szk³a. Stosowane s¹ one do gruntów epoksydowych, farb proszkowych, w wyrobach do malowania pod³óg, w lotnictwie, do grubopow³okowych
farb przemys³owych, zapewniaj¹c podwy¿szone pa-
Farby i Lakiery (Paints and Varnishes) 1/2015
41
n Imprezy krajowe i zagraniczne n
rametry eksploatacyjne otrzymanych wyrobów. Badania wp³ywu nanonape³niaczy (nanokrzemionki
oraz nanocz¹stek ZnO) na œcieralnoœæ i odpornoœæ
na promieniowanie UV wodnych poliuretanowych
wyrobów lakierowych by³y przedmiotem wyst¹pienia Anabel Crespo-Soler z jednostki badawczej
AIMPLAS Plastics Technology Centre (Hiszpania).
Wprowadzenie technologii opartej na nanokrzemionce dla nowych, ulepszonych, dwusk³adnikowych, poliuretanowych wyrobów lakierowych zosta³o tak¿e omówione przez Marco Heuer (Evonik
Industries AG, Niemcy). Dodanie do systemu lakierowego kompozytów nanokrzemionki znacznie
poprawi³o odpornoœæ na zarysowania oraz œcieralnoœæ pow³oki. Znacznej poprawie uleg³y tak¿e w³aœciwoœci barierowe pow³ok dla pary wodnej i tlenu
oraz ich odpornoϾ na zanurzenie w wodzie. Veli
Kilpeläinen z Mondo Minerals B.V. z Finlandii
przedstawi³ dobór œrodka dysperguj¹cego dla nape³niacza w postaci talku przy zastosowaniu metody parametrów rozpuszczalnoœci Hansena.
W sesji dotycz¹cej œrodków pomocniczych Hans
Bosmans (Cardolite, Belgia) omówi³ technologiê fenalkamidow¹, pozwalaj¹c¹ na uzyskanie szybkiego
utwardzania w niskich temperaturach, jasnego koloru utwardzaczy epoksydowych o doskona³ych
w³aœciwoœciach antykorozyjnych, dobrej stabilnoœci
koloru oraz wyd³u¿onej zdolnoœci do ponownego
na³o¿enia pow³oki. Rolê œrodków sieciuj¹cych
w procesie szybkiego termicznego utwardzania ¿ywicy poliestrowej omówi³a Nadezhda S. Denisova
(YarLI, Rosja), a now¹, dimeryzowan¹ aminê o nis-
42
kiej lepkoœci dla przemys³u okrêtowego zaprezentowa³ Jo Grade z firmy Croda Coatings and Polymers
(Holandia). Amina ta zosta³a opracowana w celu
poszerzenia mo¿liwoœci zastosowania bio-materia³ów. Dla ¿ywic epoksydowych nowa technologia
pozwala na uzyskanie dobrej elastycznoœci i odpornoœci na uderzenie, a dla wyrobów typu high solids
dobrej odpornoœci na wodê, zwil¿alnoœci pigmentu
oraz doskona³ej trwa³oœci. Ponadto amina jest
ca³kowicie oparta na bio-materia³ach, nie zawiera
lotnych zwi¹zków organicznych i tym samym jest
przyjazna dla œrodowiska i zdrowia u¿ytkowników.
Œrodki pomocnicze wp³ywaj¹ce na poprawê parametrów poœlizgowych i ochronnych pow³ok wodnych wyrobów lakierowych zosta³y przedstawione
przez dr Michala Hrebièik, a œrodki zwil¿aj¹ce i dysperguj¹ce o nowej strukturze zapewniaj¹ce podwy¿szone parametry eksploatacyjne wyrobów lakierowych, jak równie¿ ich wszechstronne zastosowanie omówi³a Petra Lenz z firmy BYK-Chemie GmbH
(Niemcy). Referat na temat poprawy parametrów
wodnych wyrobów lakierowych na drodze zastosowania inhibitorów korozji o wielkoœci nanocz¹stek
zosta³ wyg³oszony przez Rona Camp z Cortec Corporation z USA. Barbara Fenzi (Lamberti SpA, W³ochy) omówi³a fotoinicjatory o niskiej zawartoœci lub
niezawieraj¹ce lotnych zwi¹zków organicznych
w technologii utwardzania promieniowaniem UV,
a dr Jan Klitschke zaprezentowa³ ekologiczne uk³ady inicjuj¹ce niezawieraj¹ce lotnych zwi¹zków organicznych i formaldehydu do polimeryzacji emulsyjnej. Problem zastosowania œrodków biobójczych
do wyrobów lakierowych w œwietle nowych regulacji prawnych Unii Europejskiej, które wejd¹ w ¿ycie
Farby i Lakiery (Paints and Varnishes) 1/2015
n Imprezy krajowe i zagraniczne n
od roku 2015 by³y przedmiotem wyst¹pienia Paula
Wood z Dow Microbial Control (Szwajcaria). W referacie wyjaœniono, w jakim stopniu zmiany te wp³yn¹ na przemys³ farb i lakierów, farb drukarskich
i klejów, a w szczególnoœci w dziedzinie stosowania
i etykietowania œrodków biobójczych.
oraz Szymona Kuglera z Zachodniopomorskiego
Uniwersytetu Technologicznego. Dr Entenmann
przedstawi³ koncepcjê zabezpieczenia pow³ok przeciw promieniowaniu UV przy zastosowaniu kombinacji sk³adników nieorganicznych i organicznych
w postaci nanocz¹stek, a Szymon Kugler omówi³
elektroprzewodz¹ce nanokompozytowe pow³oki organiczne z kompozycji opartych na jednosk³adnikowych, wodorozcieñczalnych lakierach i farbach
akrylowych i poliuretanowych modyfikowanych
nanorurkami wêglowymi (CNT) w celu nadania im
w³aœciwoœci elektroprzewodz¹cych i antystatycznych. Nowa farba elewacyjna odbijaj¹ca promieniowanie podczerwone i zmniejszaj¹ca wewnêtrzne
nagrzewanie budynków, oparta na specjalnych nape³niaczach i pigmentach odbijaj¹cych czêœæ fal
o d³ugoœci w zakresie promieniowania IR by³a te-
W bloku zaawansowanych technologii farb i lakierów oraz maszyn i urz¹dzeñ stosowanych do ich
wytwarzania sesje prowadzili: dr Henk Huinink
z Eindhoven University of Technology (Holandia)
oraz Józef Kozie³ – przewodnicz¹cy Miêdzynarodowej Federacji zwi¹zanej z farbami i lakierami FATIPEC. Dr B³a¿ej Gorzolnik (DSM Coatings Resins, Holandia) omówi³ przyjazne œrodowisku pow³oki
proszkowe, a Helmut Schmid nowe nano-pow³oki,
pozwalaj¹ce na uzyskanie pow³ok funkcjonalnych
o interesuj¹cych nano-efektach Tematyka nanotechnologii by³a kontynuowana w wyst¹pieniach dr
Marca Entenmann’a z Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation (IPA)
matem referatu dr Dario Cervellati (MIT2B Srl, W³ochy). W tematyce maszyn i urz¹dzeñ stosowanych
do wytwarzania wyrobów lakierowych Christian
Hofmann z firmy Netzsch Feinmahltechnik GmbH
(Niemcy) zaprezentowa³ technologiê OMEGA polegaj¹c¹ na dyspergowaniu bez u¿ycia elementów
miel¹cych, a Tad Sasiedzki (ENTEX Rust & Mitschke
GmbH, Niemcy) wyt³aczarkê plenatarn¹ do produkcji farb proszkowych i farb drukarskich. Zastosowanie tej wyt³aczarki umo¿liwia zwiêkszenie zdolnoœci
produkcyjnej w porównaniu do standardowych maszyn, jakimi s¹ wyt³aczarki jedno- i dwuœlimakowe,
co sprawia, ¿e staje siê ona uniwersalnym urz¹dzeniem w przemyœle farb proszkowych.
W sesji dotycz¹cej stosowania wyrobów lakierowych dr Klaus Rischka z Fraunhofer Institute of Applied Materials (IFAM) z Niemiec omówi³ zagadnie-
Farby i Lakiery (Paints and Varnishes) 1/2015
43
n Imprezy krajowe i zagraniczne n
nie enzymatycznej obróbki powierzchni zastêpuj¹cej obróbkê przy u¿yciu plazmy. Kolejnym sesjom
dotycz¹cym stosowania wyrobów lakierowych oraz
zagadnieñ badawczych i pomiarowych przewodniczyli: dr Horst Hintze-Bruening (BASF Coatings
GmbH, Niemcy), dr Marc Entenmann oraz prof. Marek Matlengiewicz (Uniwersytet Œl¹ski). Ekologiczne
farby odbijaj¹ce promieniowanie s³oneczne do renowacji pokryæ dachowych by³y tematem wyst¹pienia dr Ewy Langer z Instytutu In¿ynierii Materia³ów
Polimerowych i Barwników (Oddzia³ Farb i Tworzyw), a ochronê betonu za pomoc¹ pojedynczej
warstwy opartej na polimerach hybrydowych typu
zol-¿el omówi³ dr Gerard Wagner z firmy NTC Nano
Tech Coatings z Niemiec.
W bloku tematycznym dotycz¹cym zagadnieñ
badawczych dr Christine Bilke-Krause z firmy Krüss
GmbH (Niemcy) przedstawi³a optymalizacjê samochodowych wyrobów lakierowych na drodze zapewnienia równowagi pomiêdzy energi¹ adhezyjn¹, napiêciem miêdzyfazowym oraz wspó³czynnikiem rozlewnoœci, natomiast dr Henk P. Huinink
zaprezentowa³ problemy wynikaj¹ce z obecnoœci
wody w wielowarstwowych pow³okach samochodowych i zastosowaniu œrodków dysperguj¹cych pigmenty oraz neutralizuj¹cych w celu przeciwdzia³aniu temu zjawisku. Badania mikrostruktury homopolimeru matakrylanu n-butylu oraz rozk³adu sekwencji izotaktycznych homopolimerów akrylanu
izobutylu i sec-butylu metod¹ inkrementaln¹ by³y
przedmiotem dwóch referatów prof. Matlengiewicza, natomiast badania zawartoœci formaldehydu
w mêtnych próbkach farb dyspersyjnych zosta³y
44
omówione przez dr Bernd’a Neumann. Nowe podejœcie do analizy i badañ wyrobów lakierowych,
surowców, œrodków pomocniczych, jak równie¿ jakoœci pow³ok by³y przedmiotem wyst¹pienia dr. Arnolda Uhl z jednostki badawczej LUM GmbH z Niemiec. Zaprezentowane zosta³y równie¿ badania
wp³ywu przyspieszonego starzenia zewnêtrznych
kryj¹cych pow³ok na drewnie na sposób ich uszkodzenia (dr Jaros³aw Banecki z Instytutu Technologii
Drewna) oraz badania reologiczne farb (Roland
Worlitsch z RHEOTEST Medingen GmbH, Niemcy
i dr Alexey V. Kostitsyn z YarLI, Rosja).
Sesja plakatowa obejmowa³a prezentacje z instytutów badawczych (Institut für Lacke und Farben
e.V. Magdeburg z Niemiec, Instytut Chemii Przemys³owej, Instytut In¿ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników), wy¿szych uczelni (Politecnico di
Milano z W³och, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Politechnika Krakowska, Politechnika Rzeszowska, Uniwersytet Œl¹ski, hiszpañskiej firmy komputerowej SIAM SL oraz Centrum Badawczego Pow³ok
Ochronnych CEBAPO Sp. z o.o.
Uczestnicy konferencji pozytywnie ocenili wysoki poziom merytoryczny, jak równie¿ uczestnictwo
w konferencji przedstawicieli wielu instytucji przoduj¹cych w dziedzinie farb i lakierów z Polski i zagranicy. Na uwagê zas³ugiwa³y tak¿e interesuj¹ce
dyskusje po referatach. Optymistycznym akcentem
konferencji by³ m³ody wiek wiêkszoœci uczestników,
a tak¿e osób wyg³aszaj¹cych referaty. Kolejna konferencja ACT’16 planowana jest na paŸdziernik
2016 roku.
Farby i Lakiery (Paints and Varnishes) 1/2015