Pobierz pełną wersję czasopisma

Transkrypt

ADRES REDAKCJI:
Instytut In¿ynierii Materia³ów
Polimerowych i Barwników
Oddzia³ Zamiejscowy Farb i Tworzyw
ul. Chorzowska 50 A, 44-100 Gliwice
tel. (32) 231-90-41, fax (32) 231-26-74
e-mail: [email protected]
REDAKTOR NACZELNA:
Dr in¿. Anna Œlusarczyk
tel. (32) 231-90-41 wew. 47
Zastêpca Redaktor Naczelnej:
Mgr in¿. Katarzyna Krawiec
tel. (32) 231-90-44
Mgr in¿. Marta Lenartowicz
tel. (32) 231-90-41 wew. 46
SEKRETARZ REDAKCJI:
Ilona ¯mijowska
tel. (32) 231-90-41 wew. 41
ZESPÓ£ REDAKCYJNY:
Gra¿yna Kamiñska-Bach
Izabela Gajlewicz
Edyta Gibas
Ewa Langer
Katarzyna Mrowiec
Marzena Nowicka-Nowak
Anna Paj¹k
Teresa Stareczek
El¿bieta Kamiñska-Tarnawska
Genowefa Toczko
Ma³gorzata Zubielewicz
RADA PROGRAMOWA:
Prof. dr Ryszard Koz³owski –
Przewodnicz¹cy Rady
Prof. dr hab. in¿. Krystyna Czaja
Mgr in¿. Stanis³aw Gorzkowski
Dr in¿. Katarzyna Jaszcz
Doc. dr in¿. Janusz Kozakiewicz
Dr in¿. Stefan Kubica
Mgr in¿. Helena Kuczyñska
Prof. dr hab. in¿. Jan £ukaszczyk
Dr in¿. Maciej Umiñski
Dr Maria Zielecka
Dr in¿. Ma³gorzata Zubielewicz
WYDAWCA:
Instytut In¿ynierii Materia³ów
Polimerowych i Barwników
ul. M. Sk³odowskiej-Curie 55
87-100 Toruñ
Internet: www.impib.pl
PL ISSN 1230-3321
Farby i Lakiery
PaintsandVarnishes
CzasopismoNaukowo-Techniczne
Nr 1/2012
Styczeñ–Luty
n Spis treœci n
¢ Spis treœci
Ukaza³y siê
Artyku³y naukowo-techniczne opublikowane w czasopiœmie „Farby i Lakiery” w roku 2011 · · · · · · · · · · · · · 3
Zestawienie nowych POLSKICH NORM dotycz¹cych farb i lakierów, opublikowanych w czasopiœmie
„Farby i Lakiery” w 2011 r. · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4
Nowe POLSKIE NORMY dotycz¹ce farb i lakierów, Farby i Lakiery 03/11 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4
Nowe POLSKIE NORMY dotycz¹ce farb i lakierów, Farby i Lakiery 06/11 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5
Artyku³ naukowo-techniczny
Polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu (ATRP) jako nowatorska metoda polimeryzacji ¿yj¹cej · · · · · 7
Decorative and Functional Effect Pigments in Plastic Technology · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 13
Dekoracyjne i funkcjonalne pigmenty z efektem specjalnym w przetwórstwie tworzyw · · · · · · · · · · · · · · · 20
Rynek wyrobów lakierowych
Nowa spó³ka JV Perstorp oraz PTT Global Chemical · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 28
Prognozy do 2017 roku – wzrost na œwiatowym rynku farb drukarskich · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 28
DuPont wyznacza oddzia³owi farb samochodowych ostateczny termin · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 28
Badania wskazuj¹ na spowolnienie na rynku ¿ywic alkidowych w Unii Europejskiej · · · · · · · · · · · · · · · · · 29
RPM Int. przejmuje Fema Farben + Putze GmbH · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 29
Przejêcia firmy Sika w Kanadzie i we W³oszech · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 29
Rosyjski rynek farb w 2011 – kontynuacja trendu wzrostu · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 29
BASF planuje sprzeda¿ oddzia³ów zwi¹zanych z farbami dla budownictwa w Europie · · · · · · · · · · · · · · · · 30
Biel – najbardziej popularna barwa samochodowa na œwiecie · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 30
Wzrost rynków farb antykorozyjnych i wodnych w Chinach · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 30
Uzdrowienie rynku farb w Niemczech · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 31
Biel i srebro najbardziej preferowane barwy farb samochodowych na œwiecie · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 31
Nowe wyroby i technologie
Pigment odbijaj¹cy promieniowanie IR oszczêdza energiê·
Analizator cz¹steczek z szerokim wachlarzem zastosowañ
Odpieniacz bezsilikonowy · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Wodna alternatywa · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Bezsilikonowy œrodek przeciw pienieniu · · · · · · · · · · ·
Ochrona przed wod¹· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Pasty pigmentowe o intensywnej czerwieni · · · · · · · · ·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
· 32
· 32
·32
·32
· 33
·33
· 33
Opisy bibliograficzne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Imprezy krajowe i zagraniczne
X Miêdzynarodowa Konferencja ADVANCES IN COATINGS TECHNOLOGY ACT’12 · · · · · · · · · · · · · · · · 47
th
10 International Conference ADVANCES IN COATINGS TECHNOLOGY ACT’12 (Call for Papers) · · · · · · · · 49
Ludzie nauki
Professor Abdulakh Kazbulatovich Mikitaev. 50 years in science · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 51
2
Farby i Lakiery (Paints and Varnishes) 1/2012
n Ukaza³y siê n
¢ Ukaza³y siê
Artyku³y naukowo-techniczne
opublikowane w czasopiœmie „Farby i Lakiery” w roku 2011
Farby i Lakiery 06/11
• Choice of surfactants for grinding and stabilization of pigmented poliester materials.
YarLI Russia, Yaroslavl State Technical University,
E.V. Manerov, E.A. Indeikin, V.V. Miroslavskaya
• Przegl¹d rynku farb dla budownictwa w Polsce.
Instytut In¿ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników, Oddzia³ Farb i Tworzyw w Gliwicach,
H. Kuczyñska
• Improvement of adhesion of coatings to substrates.
BYK-Chemie GmbH, Wesel, Germany, J. Hajas
• Novel nano additive for advanced eco friendly waterborne coatings
Bühler PARTEC GmbH, Germany, D. Burgard, M. Herold, K. Steingröver
• Colourful coatings for your house? Yes… with inorganic colorants.
Evonik Colortrend BV, The Netherlands, H.Teleng-van Oorschot
• The influence of micronized functional fillers on coatings performance.
Kärtner Montanindustrie GmbH, Austria, M. Klinar
• High durability coatings with advanced TiO2 technology.
Sachtleben Pigments Oy, Finland, E. Pajunen, R. Lamminmäki
3
n Ukaza³y siê n
Zestawienie nowych POLSKICH NORM dotycz¹cych farb i lakierów,
opublikowanych w czasopiœmie „Farby i Lakiery” w 2011 r.
Skróty wystêpuj¹ce w tekœcie:
PN-EN ISO – Polska Norma
EN ISO – Norma Europejska opracowana
przez Europejski Komitet Normalizacyjny (CEN)
ISO – Norma Miêdzynarodowa opracowana
przez Miêdzynarodow¹ Organizacjê Normalizacyjn¹ (ISO)
(oryg.) po tytule normy – norma opublikowana w jêzyku orygina³u, zawsze w jêzyku an-
gielskim (wersje niemiecko- i francuskojêzyczne nie zawsze s¹ dostêpne). Oznaczenie (oryg.)
zast¹pi³o stosowane wczeœniej oznaczenie „U”
po numerze referencyjnym
IDT – norma identyczna; oznacza ca³kowit¹
zgodnoœæ treœci merytorycznej i ca³kowit¹
zgodnoœæ w sposobie prezentacji z wprowadzan¹ norm¹
Nowe POLSKIE NORMY dotycz¹ce farb i lakierów, Farby i Lakiery 03/11
ICS: 83.080.01 Tworzywa sztuczne. Zagadnienia ogólne
PN-EN ISO 10927: 2011 Tworzywa sztuczne – Oznaczanie masy cz¹steczkowej i rozk³adu masy
cz¹steczkowej cz¹stek polimeru metod¹ spektrometrii masowej czasu
przelotu z laserow¹ desorpcj¹ i jonizacj¹ próbki wspomagan¹ matryc¹
(MALDITOF-MS) (oryg.)
Wprowadza: EN ISO 10927:2011 [IDT]
ICS: 87.040 Farby i lakiery
PN-EN ISO 1519:2011
Farby i lakiery – Próba zginania na sworzniu (sworzeñ cylindryczny)
(oryg.)
Zastêpuje: PN-EN ISO 1519:2002
PN-EN ISO 2811-1:2011 Farby i lakiery – Oznaczanie gêstoœci – Czêœæ 1: Metoda piknometryczna (oryg.)
Wprowadza: EN ISO 2811-1:2011 [IDT]
Zastêpuje: PN-EN ISO 2811-1:2002
PN-EN ISO 2811-2: 2011 Farby i lakiery – Oznaczanie gêstoœci – Czêœæ 2: Metoda zanurzenia
sondy (oryg.)
PN-EN ISO 2811-3:2011 Farby i lakiery – Oznaczanie gêstoœci – Czêœæ 3: Metoda oscylacyjna
(oryg.)
PN-EN ISO 2811-4:2011 Farby i lakiery – Oznaczanie gêstoœci – Czêœæ 4: Metoda kubka ciœnieniowego (oryg.)
4
n Ukaza³y siê n
PN-EN ISO 29601:2011
Farby i lakiery – Ochrona przed korozj¹ za pomoc¹ ochronnych systemów malarskich – Ocena porowatoœci suchych pow³ok (oryg.)
ICS: 87.060 Sk³adniki farb
PN-EN ISO 19334:2011
Substancje b³onotwórcze do farb i lakierów – Kalafonia destylacyjna –
Analiza metod¹ chromatografii gazowej (oryg.)
Nowe POLSKIE NORMY dotycz¹ce farb i lakierów, Farby i Lakiery 06/11
PN-EN 13523-11:2011
Metale powlekane metod¹ ci¹g³¹ — Metody badañ — Czêœæ 11: Odpornoœæ na rozpuszczalniki (próba pocierania) (oryg.)
Wprowadza: EN 13523-11:2011 [IDT]
Zastêpuje: PN-EN 13523-11:2006
PN-EN 13523-19:2011
Metale powlekane metod¹ ci¹g³¹ — Metody badañ — Czêœæ 19: Modele
p³ytek i metoda ekspozycji w warunkach atmosferycznych (oryg.)
Wprowadza: EN 13523-19:2011 [IDT]
Zastêpuje: PN-EN 13523-19:2006
PN-EN ISO 8501-2:2011 Przygotowanie pod³o¿y stalowych przed nak³adaniem farb i podobnych produktów — Wzrokowa ocena czystoœci powierzchni — Czêœæ 2:
Stopnie przygotowania wczeœniej pokrytych pow³okami pod³o¿y stalowych po miejscowym usuniêciu tych pow³ok (oryg.)
Zastêpuje: PN-ISO 8501-2:1998 | PN-ISO 8501-2:1998/Ap1:2002
PN-EN 16074:2011
Farby i lakiery — Oznaczanie zawartoœci substancji nielotnych i wydajnoœci farb do powlekania metod¹ ci¹g³¹ (oryg.)
Wprowadza: EN 16074:2011 [IDT]
PN-EN 16105:2011
Farby i lakiery — Laboratoryjna metoda oznaczania uwalniania substancji z pow³ok przy przerywanym kontakcie z wod¹ (oryg.)
Wprowadza: EN 16105:2011 [IDT]
PN-EN ISO 1518-1:2011 Farby i lakiery — Oznaczanie odpornoœci na zarysowanie — Czêœæ 1:
Metoda sta³ego obci¹¿enia (oryg.)
Zastêpuje: PN-EN ISO 1518:2000
PN-EN ISO 1518-2:2011 Farby i lakiery — Oznaczanie odpornoœci na zarysowanie — Czêœæ 2:
Metoda zmiennego obci¹¿enia (oryg.)
PN-EN ISO 4628-6:2011 Farby i lakiery — Ocena zniszczenia pow³ok — Okreœlanie iloœci i rozmiaru uszkodzeñ oraz intensywnoœci jednolitych zmian w wygl¹dzie —
Czêœæ 6: Ocena stopnia skredowania metod¹ taœmy (oryg.)
5
n Ukaza³y siê n
PN-EN ISO 6272-1:2011 Farby i lakiery — Badania nag³ego odkszta³cenia (odpornoœæ na uderzenie) — Czêœæ 1: Badanie za pomoc¹ spadaj¹cego ciê¿arka, wg³êbnik
o du¿ej powierzchni (oryg.)
Zastêpuje: PN-EN ISO 6272-1:2005 | PN-EN ISO 6272-1:2005/Ap1:2005
PN-EN ISO 6272-2:2011 Farby i lakiery — Badania nag³ego odkszta³cenia (odpornoœæ na uderzenie) — Czêœæ 2: Badanie za pomoc¹ spadaj¹cego ciê¿arka, wg³êbnik
o ma³ej powierzchni (oryg.)
PN-EN ISO 7783:2011
Farby i lakiery — Oznaczanie wspó³czynnika przenikania pary wodnej
— Metoda szalkowa (oryg.)
Zastêpuje: PN-EN ISO 7783-1:2001 | PN-EN ISO 7783-2:2001
PN-EN ISO 12137:2011
Farby i lakiery — Oznaczanie odpornoœci na uszkodzenie (oryg.)
6
n Artyku³ naukowo-techniczny n
¢ Artyku³ naukowo-techniczny
Gra¿yna KAMIÑSKA-BACH
Instytut In¿ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników w Toruniu
Oddzia³ Zamiejscowy Farb i Tworzyw w Gliwicach
44-100 Gliwice, ul. Chorzowska 50 A
Polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu (ATRP) jako nowatorska metoda polimeryzacji ¿yj¹cej
Streszczenie. Odkryta w 1995 roku metoda polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu
(ATRP) stanowi jedn¹ z pierwszych metod kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej. Technika ta
ró¿ni siê od klasycznych rodnikowych metod polimeryzacji, umo¿liwiaj¹c otrzymywanie polimerów o z³o¿onej, wyraŸnie okreœlonej strukturze poprzez zastosowanie specjalnego katalizatora.
Dziêki mo¿liwoœci precyzyjnej kontroli masy cz¹steczkowej i budowy otrzymywanych materia³ów
technika ta jest jedn¹ z najprê¿niej rozwijaj¹cych siê obecnie metod polimeryzacji.
ATOM TRANSFER RADICAL POLYMERIZATION (ATRP) AS A NOVEL METHOD OF LIVING
POLYMERIZATION
Summary. Discovered in 1995 Atom Transfer Radical Polymerization method (ATRP) is one of the
first methods controlled radical polymerization. This technique differs from conventional methods radical polymerization, allowing receiving polymers with a complex, well-defined structure
because of using a special catalyst. Due to the possibility of a precise control of the molecular
weight and topology of received materials, this technique is currently one of the most developing
polymerization methods.
Wstêp
Synteza polimerów o œciœle zdefiniowanej
budowie i funkcyjnoœci od dawna znajduje siê
w centrum zainteresowañ badaczy. Odkrycie
w latach 50-tych XX wieku przez Michaela
Szwarca techniki ¿yj¹cej anionowej polimeryzacji mia³o wielki wp³yw na mo¿liwoœæ rozwoju produkcji syntetycznych polimerów o okreœlonej budowie cz¹steczek i morfologii. Odkrycie to uwa¿ane jest za fundament wspó³czesnej
nanotechnologii. Podstaw¹ odkrycia Szwarca
by³o udowodnienie mo¿liwoœci wyeliminowania reakcji przeniesienia ³añcucha i reakcji terminacji w czasie wzrostu ³añcucha polimerowego. Technikê anionowej polimeryzacji stosunkowo szybko zaczêto wykorzystywaæ na
skalê przemys³ow¹. Umo¿liwi³o to masow¹
produkcjê kilku rodzajów polimerów (wg mechanizmu polimeryzacji anionowej mog¹ polimeryzowaæ monomery winylowe), w szczególnoœci kopolimerów blokowych, o w³aœciwoœciach zbli¿onych do materia³ów elastomerowych. Polimeryzacja anionowa by³a jedynym
rodzajem tzw. polimeryzacji ¿yj¹cej przez ponad 10 lat. Dalsze badania zaowocowa³y odkryciami kolejnych technik polimeryzacji: kationowej z otwarciem pierœcienia (CROP) oraz
polimeryzacji koordynacyjnej, umo¿liwiaj¹c
otrzymanie kolejnych kopolimerów o okreœlonej budowie [1].
Dalszy etap rozwoju badañ dotyczy³ zastosowania polimeryzacji rodnikowej w celu uzyskiwania polimerów o okreœlonej budowie cz¹steczki. Generalnie rodnikowy mechanizm
reakcji polimeryzacji jest mniej wra¿liwy na
7
zanieczyszczenia, przez co jest ³atwiejszy do
zastosowania w przemyœle, ponadto gama monomerów zdolnych do polimeryzacji rodnikowej jest zdecydowanie wiêksza ni¿ w przypadku polimeryzacji jonowej. Polimeryzacja rodnikowa jest jedn¹ z najbardziej rozpowszechnionych metod syntezy polimerów. Centrami
aktywnymi s¹ rodniki charakteryzuj¹ce siê
bardzo du¿¹ reaktywnoœci¹, a w zwi¹zku z tym
ma³¹ selektywnoœci¹. W tradycyjnej polimeryzacji rodnikowej wyró¿nia siê 5 etapów, s¹ to:
(1) generowanie rodników, (2) inicjacja, (3) propagacja, (4) przeniesienie ³añcucha, (5) zakoñczenie ³añcucha, czyli terminacja. Pierwszy
etap zachodzi stosunkowo wolno, a jego szybkoœæ reguluje siê za pomoc¹ rodzaju inicjatora
oraz temperatury, tak aby czas jego po³owicznego rozpadu wynosi³ oko³o 10 godzin. Kolejne
etapy, w których substratami s¹ rodniki zachodz¹ z bardzo du¿¹ szybkoœci¹. Na przyk³ad,
podczas polimeryzacji styrenu, etapy (2) i (3)
dla danego rodnika trwaj¹ œrednio oko³o 1 s.
W tym czasie nastêpuje oko³o 1000 aktów addycji z udzia³em cz¹stek monomeru, po czym
nastêpuje terminacja. Z tego wzglêdu tradycyjna polimeryzacja rodnikowa nie pozwala na
kontrolê koñcowej masy cz¹steczkowej polimeru ani na podstawie iloœci monomeru/inicjatora w uk³adzie ani jako funkcji konwersji monomeru. Prace badawcze dotycz¹ce mo¿liwoœci
kontrolowania budowy polimerów podczas polimeryzacji rodnikowej zaowocowa³y dopiero
w po³owie lat 90. XX wieku. Od tego momentu
nast¹pi³ gwa³towny rozwój kontrolowanych
metod polimeryzacji rodnikowych (CRP) umo¿liwiaj¹cych syntezê ca³kowicie nowatorskich
nanomateria³ów o z³o¿onej, zdefiniowanej budowie [2].
W 1995 roku na Uniwersytecie Carnegie
Mellon profesor Krzysztof Matyjaszewski odkry³ jedn¹ z pierwszych metod kontrolowanej
polimeryzacji rodnikowej – metodê polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu
(ATRP – Atom Transfer Radical Polymerization). Pierwsz¹ publikacjê na temat tej techniki
zamieœci³ w Journal of the American Chemical
Society [3]. Równolegle badania nad ¿yj¹c¹ polimeryzacj¹ rodnikow¹ prowadzi³ zespó³ Mitsuo Sawamoto. Wyniki tych badañ zosta³y
8
opublikowane równie¿ w 1995 roku w Macromolecules [4]. Technika ATRP ró¿ni siê od klasycznych rodnikowych metod polimeryzacji,
umo¿liwiaj¹c otrzymywanie polimerów o z³o¿onej strukturze poprzez zastosowanie specjalnego katalizatora, który spowalnia wzrost ³añcucha i wyd³u¿a czas jego ¿ycia do kilku godzin. W czasie spowolnionego wzrostu mo¿na
np. dodawaæ monomery, blokowaæ wzrost
niektórych z nich, wprowadzaæ do ³añcucha
ca³e grupy nowych cz¹steczek. Mo¿na te¿ doprowadzaæ do wzrostu ³añcuchów o strukturach przypominaj¹cych gwiazdy, grzebienie,
szczotki do mycia butelek, dendryty, itd.
Zasada metody
Sk³adnikami niezbêdnymi do przeprowadzenia procesu ATRP s¹: monomer i inicjator
z atomem halogenu, który jest przenoszony,
katalizator sk³adaj¹cy siê z halogenku metalu
przejœciowego z odpowiednim ligandem oraz
rozpuszczalnik.
W³aœciwy dobór warunków polimeryzacji
metod¹ ATRP pozwala na polimeryzacjê wiêkszoœci znanych monomerów, z wyj¹tkiem etylenu, propylenu i wy¿szych olefin, octanu winylu oraz monomerów kwasowych.
W porównaniu do tradycyjnej polimeryzacji rodnikowej w metodzie ATRP wystêpuj¹
etapy inicjacji (2), propagacji (3) oraz przeniesienia (4), natomiast etap generowania rodników (1) ma charakter odwracalny i zachodzi
wed³ug innego mechanizmu. Etap terminacji
(5), zminimalizowany do wartoœci poni¿ej 10%,
osi¹gany jest przez utrzymywanie centrów polimeryzacji w formie nieaktywnej R-X lub P-X
(R-X – inicjator, P-X – ³añcuch polimerowy,
X-Cl, Br). Ta nieaktywna forma centrów polimeryzacji mo¿e byæ aktywowana (ka) poprzez
przeniesienie atomu halogenowca z centrum
polimeryzacji do cz¹steczki aktywatora (katalizatora) Mt(n+)Xn/L (Mt – atom metalu przejœciowego, L – ligand), z wytworzeniem rodnika R•
lub P• w centrum polimeryzacji oraz cz¹steczki
dezaktywatora Mt[(n+1)+]Xn+1/L. Proces ten ma
charakter redoks, w którym nastêpuje zmiana
stopnia utlenienia centrum metalicznego katalizatora. Centrum aktywne (rodnik) mo¿e braæ
Rys. 1. Schemat procesu polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu (ATRP)
udzia³ w procesach inicjacji (ki), propagacji (kp)
oraz terminacji (kt). Mo¿e równie¿ w reakcji
z dezaktywatorem (kd), odtwarzaæ centrum
nieaktywne i cz¹steczkê aktywatora. Obie formy centrów polimeryzacji: nieaktywna i aktywna istniej¹ w stanie dynamicznej równowagi opisanej sta³¹ równowagi:
KATRP = ka / kd
W wiêkszoœci przypadków ma ona bardzo
niskie wartoœci, co œwiadczy o tym, ¿e zdecydowana wiêkszoœæ centrów polimeryzacji istnieje
w formie nieaktywnej, a chwilowe stê¿enie
rodników w uk³adzie jest znacznie ni¿sze ni¿
w przypadku tradycyjnej polimeryzacji rodnikowej, co z kolei powoduje zmniejszenie udzia³u procesów terminacji. Schematycznie przebieg procesu polimeryzacji technik¹ ATRP
przedstawiono na rysunku 1.
Z uwagi na fakt, ¿e w metodzie ATRP wystêpuj¹ przerwy pomiêdzy kolejnymi aktami propagacji, w czasie których centrum polimeryzacji jest w stanie uœpionym, a katalizator jednoczeœnie aktywuje i dezaktywuje pozosta³e centra polimeryzacji, masa cz¹steczkowa wszystkich ³añcuchów w uk³adzie reakcyjnym zwiêksza siê równomiernie, powoduj¹c znaczne
zmniejszenie stopnia polidyspersyjnoœci.
W celu osi¹gniêcia w³aœciwej kontroli masy
cz¹steczkowej w procesie ATRP trzeba zapewniæ wysok¹ efektywnoœæ inicjacji, poprzez
zwiêkszenie reaktywnoœci centrów inicjacji
nad centrami propagacji. Zapewnia to w³aœciwy dobór inicjatora. Inicjatorami ATRP s¹
zwi¹zki organiczne zawieraj¹ce atom halogenowca, najczêœciej jest to atom chloru lub bromu. Jodki s¹ zazwyczaj zbyt reaktywne, natomiast w przypadku fluorków – wi¹zanie C-F
ma zbyt wysok¹ energiê [1]. Reaktywnoœæ inicjatora (okreœlana na podstawie wartoœci ka lub
KATRP) mo¿e byæ modyfikowana poprzez dobór
atomu chlorowca, rzêdowoœæ atomu wêgla po³¹czonego z chlorowcem, obecnoœæ ugrupowañ stabilizuj¹cych rodnik. Typowe inicjatory
wraz z ich aktywnoœci¹ okreœlon¹ na podstawie parametru KATRP przedstawia rysunek 2.
Na mo¿liwoœæ w³aœciwej kontroli masy cz¹steczkowej polimerów otrzymywanych metod¹
ATRP, poza doborem inicjatora, wp³ywa równie¿ dobór katalizatora o okreœlonej aktywnoœci, który w zale¿noœci od stopnia utlenienia
mo¿e pe³niæ rolê aktywatora lub dezaktywatora centrów polimeryzacji. Katalizatorami uk³adów ATRP s¹ halogenki metali przejœciowych
wraz z odpowiednimi ligandami tzw. kompleks
katalityczny. W uk³adach katalitycznych mo¿na stosowaæ ca³¹ gamê metali przejœciowych,
takich jak: miedŸ, molibden, chrom, ren, ruten,
¿elazo, rod, nikiel i pallad. Warunkiem jest
mo¿liwoœæ przyjmowania przez metal co najmniej dwóch stopni utlenienia oraz jego du¿e
powinowactwo do atomów halogenowa. Ponadto sól metalu powinna dobrze siê rozpuszczaæ w medium, w którym prowadzona jest reakcja (rozpuszczalniku, monomerze). W celu
poprawy tej rozpuszczalnoœci stosuje siê ligandy, tworz¹ce trwa³e kompleksy z sol¹ metalu,
i zwiêkszaj¹ce tym samym jej rozpuszczalnoœæ.
Ligandami mog¹ byæ, w zale¿noœci od rodzaju
zastosowanego metalu, zwi¹zki aminowe lub
fosfinowe. Najczêœciej stosowane katalizatory
oparte s¹ na solach miedzi i ligandach zawieraj¹cych zwi¹zki aminowe. Rysunek 3 przedstawia wybrane ligandy wieloaminowe w kompleksach z CuBr, uszeregowane wed³ug ich aktywnoœci okreœlonej na podstawie parametru
KATRP.
Wa¿ne jest, aby dobrany do uk³adu katalizator nie bra³ udzia³u w ¿adnych procesach
ubocznych, które mog³yby zmniejszyæ jego
9
Rys. 2. Przyk³adowe inicjatory ATRP umieszczone na osi aktywnoœci KATRP
Rys. 3. Wybrane ligandy wieloaminowe w kompleksach z CuBr, uszeregowane wed³ug ich aktywnoœci
10
aktywnoœæ lub zmieniaæ rodnikow¹ naturê reakcji.
Kolejnym czynnikiem wp³ywaj¹cym na
przebieg procesów ATRP jest rozpuszczalnik.
W uk³adach ATRP mo¿na stosowaæ wiele rozpuszczalników, jak: benzen, toluen, eter difenylu, octan etylu, aceton, DMF, wêglan etylenu,
alkohol, woda. Dobrany rozpuszczalnik powinien dobrze rozpuszczaæ uk³ad katalityczny,
monomer oraz otrzymywany polimer. Nie powinien on wchodziæ w interakcje, które mog³yby zaburzyæ kontrolowany charakter procesu
[2].
Temperatura i czas trwania (konwersja monomeru) równie¿ maj¹ wp³yw na przebieg procesów ATRP. W wy¿szych temperaturach zasadniczo wzrastaj¹ wartoœci wszystkich sta³ych szybkoœci reakcji cz¹stkowych, przy czym
temperaturowa dynamika wzrostu ka i kp jest
znacznie wiêksza ni¿ kd i kt, co oznacza, ¿e
w wy¿szych temperaturach równowaga reakcji
przesuwa siê w kierunku centrów aktywnych,
zwiêksza siê szybkoœæ propagacji, co w efekcie
powoduje znaczny wzrost szybkoœci polimeryzacji. Ponadto w wy¿szych temperaturach stosunek kp / kt zwiêksza siê, co umo¿liwia z kolei
lepsz¹ kontrolê procesu. Czas trwania procesu
powinien byæ regulowany tak, aby zapewniæ
odpowiedni¹ kontrolê procesu i konwersjê monomeru, która w procesach ATRP zazwyczaj
wynosi 95%. Osi¹gn¹æ to mo¿na przez dobór
odpowiedniego katalizatora i temperatury.
Z uwagi na fakt, ¿e centra katalityczne w postaci zredukowanej (aktywatory) bardzo ³atwo
ulegaj¹ reakcjom utlenienia, wa¿ne jest równie¿ prowadzenie procesów ATRP w warunkach beztlenowych. W przeciwnym wypadku
wszystkie cz¹steczki uk³adu katalitycznego
zosta³yby utlenione i pe³ni³yby funkcjê dezaktywatorów, uniemo¿liwiaj¹c dalszy przebieg
procesu.
Odkrycie metody ATRP i trwaj¹ce intensywne badania w jej zakresie przyczyniaj¹ siê
do ci¹g³ego jej udoskonalania. Opracowano ju¿
kilka odmian metody ATRP ró¿ni¹cych siê systemami inicjuj¹cymi, jak na przyk³ad technika
AGET, polegaj¹ca na generowaniu aktywatora
przez transfer elektronu, technika ARGET, polegaj¹ca na regenerowaniu aktywatora przez
transfer elektronu, technika ICAR, w której
cz¹steczki dezaktywatora s¹ regenerowane poprzez reakcjê z rodnikami.
Zastosowania praktyczne
Technika ATRP umo¿liwia syntezê dobrze
zdefiniowanych materia³ów, zarówno pod
wzglêdem masy cz¹steczkowej jak równie¿ budowy cz¹steczkowej. Technik¹ t¹ mo¿na otrzymywaæ homopolimery, kopolimery blokowe,
statystyczne, szczepione, materia³y nanostrukturalne, hybrydowe nieorganiczno-ograniczne;
mo¿na w³¹czaæ ró¿ne grupy funkcyjne do polimerów. Technika ta pozwala równie¿ na otrzymywanie materia³ów o konkretnej, zaawansowanej architekturze, jak polimery gwiaŸdziste,
grzebieniowe, hiperrozga³êzione, cykliczne,
polimery o budowie szczotki. Rysunek 4 przedstawia makrocz¹steczki o topologii w³ochatej
Rys. 4. Polimer o topologii w³ochatej gwiazdy
gwiazdy, natomiast rysunek 5 – cz¹steczki
gwiaŸdzistych polimerów hybrydowych nieorganiczno-organicznych.
Metod¹ ATRP mo¿na otrzymywaæ materia³y polimerowe znajduj¹ce zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak:
— nanotechnologia,
— biomedycyna, na przyk³ad:
• polimery o budowie szczotki mog¹ byæ stosowane w produkcji soczewek,
11
Rys. 5. Polimery hybrydowe nieorganiczno-organiczne
o budowie gwiaŸdzistej
• wprowadzenie jako grup bocznych czwartorzêdowych soli amoniowych pozwala
otrzymywaæ polimery o w³aœciwoœciach
bakteriobójczych,
— elektronika, na przyk³ad:
• polimery przewodz¹ce,
— przemys³ konstrukcyjny,
— przemys³ wyrobów lakierowych, na przyk³ad:
• amfifilowe blokowe kopolimery zawieraj¹ce segmenty rozpuszczalne w wodzie mog¹ byæ stosowane jako œrodki powierzchniowo czynne i œrodki dysperguj¹ce,
• polimery o budowie gwiaŸdzistej mog¹ byæ
stosowane jako modyfikatory lepkoœci.
Mo¿liwoœæ otrzymywania dwufunkcyjnych polimerów mo¿e pozwoliæ na kontrolê procesu
ich degradacji, na przyk³ad przez w³¹czenie
jednostek degradowanych w strukturê polimerów winylowych.
³ów otwiera szerokie perspektywy technice
ATRP. Dlatego te¿ ta nowatorska technika jest
jedn¹ z najprê¿niej rozwijaj¹cych siê obecnie
metod i znajduje siê w centrum zainteresowania zarówno naukowców, jak równie¿ miêdzynarodowych koncernów zajmuj¹cych siê produkcj¹ materia³ów polimerowych.
Literatura
1. Braunecker W. A., Matyjaszewski K., Controlled/living
radical polymerization: Features, developments and
perspectives, Prog. Polym. Sci. 32, 93-146 (2007)
2. Matyjaszewski K., Xia J., Atom transfer Radical Polymerization, Chem. Rev. 101, 2921-2990 (2001)
3. Matyjaszewski K., Wang J. S., Controlled / “Living” Radical Polymerization in the Presence of Transition-Metal Complexes, J. Am. Chem. Soc. 117, 5614-5615
(1995)
4. Kato M., Kamigaito M., Sawamoto M., Higashimura T.,
Polymerization of Methyl Methacrylate with the Carbon Tetrachloride/Dichlorotris-(triphenylphosphine)
Podsumowanie
ruthenium(II)/Methylaluminum Bis(2,6-di-tert-butylphenoxide) Initiating System: Possibility of Living Ra-
Mo¿liwoœæ precyzyjnej kontroli masy cz¹steczkowej i budowy otrzymywanych materia-
12
dical Polymerization, Macromolecules 28, 1721-1723
(1995)
S. ROSENBERGER, G. PFAFF
Merck KGaA, Darmstadt, Germany
Decorative and Functional Effect Pigments in Plastic Technology
Summary. Special effect pigments consisting of thin substrate platelets (natural and synthetic
mica, glass, silica, alumina) coated with high refractive metal oxides (titanium dioxide, iron(III)
oxide) are well known for many applications. Different colour effects from pearlescence up to
strong colour travel are possible to achieve for plastics, paints, printing inks and cosmetic formulations. On the other hand, the layer-substrate principle can also be used to develop functional materials. These show the dependence on their composition properties such as electrical conductivity,
laser markability of polymers or selective spectral reflectivity. The central focus of the paper is
new developments of decorative and functional effect pigments as well as their applications in
plastics.
1. Introduction
Effect is more then just colour. Effect pigments give lustre, which seems to come out of
depth. They give colours a new dimension!
Effect pigments vary just as much as colours
do. They can be described by particle size,
gloss, and/or colour. There are some expressions how to describe the effects:
— Pearl effect
— Interference colour
— Colour-travel
— Flip-flop effect
— Sparkle
— Satin look
— Shimmer
— Gold effect
— Bronze effect
— Metal look
Effect pigments when added to an existing
formulation, give lustre, add chroma or show
angle-dependent colour effects – depending on
the built of the pigment. Decorative effect pigments as well as functional effect pigments
from Merck are transparent to semitransparent
and are manufactured using the layer-substrate
technology.
1.1 Substrate-based effect pigments
The most important transparent and semi-transparent effect pigments are based on
a platelet-like substrate as the mechanical sup-
port of a thin optical layer. The substrate with
a low refractive index also acts as a template
for the formation of a high refractive thin layer.
The material of this layer can be chosen from
a group of metal oxides. If the thickness distribution of the substrate becomes narrower, the
substrate will start to act as an optical layer and
becomes the part of an optical three-layer or
multilayer system.
The most important optical layers consist of
titania (both rutile and anatase), iron(III) oxide,
mixed titanium-iron oxides, silica (as low-refractive layer in multilayer systems), and chromium(III) oxide.
The particle size distribution of the substrate platelets and therefore of the final pigments has a strong influence on the achieved
effects. Smaller particles lead to less lustre and
more hiding power in the application system,
whereas larger particles show strong lustre and
reduced hiding power.
1.2 Pigments based on mica platelets
Mica-based effect pigments were first introduced into the market in the 1970s due to improved reproducibility of production and were
expanded in the mid 1980s by the introduction
of weather-resistant types for outdoor application. Compared to the synthetic substrates, natural muscovite mica is rather inexpensive and
available in large quantities in nature. Due to
its crystal structure as a layered silicate, it can
13
be cleaved to thinner flakes of a mean thickness of typically 200 – 500 nm. The diameters
of the mica flakes are mostly in the range from
5 – 200 µm. The advantages of the metal
oxide-mica pigments lead to the fact that this
group of transparent effect pigments accounts
for more than 80 % of the world market.
Synthetic fluorophlogopite mica has reduced iron content compared with natural
muscovite mica and, consequently, a somewhat whiter mass tone.
Effect pigments based on mica are typically
produced by the deposition of metal oxide layers on the mica surface in aqueous suspension followed by a calcination process.
1.3 Pigments based on alumina flakes
Alumina (a-Al2O3, corundum) flakes can be
produced in a good optical quality using a controlled crystal growth process in molten sodium sulphate.Very thin flakes are found after
washing, which consist of corundum and show
a high aspect ratio, a narrow thickness distribution, and very smooth surfaces.
When coated with rutile or iron(III)-oxide,
the flakes exhibit a distinct directed reflection,
often described as crystal lustre. It is caused by
the smooth surface combined with the relatively homogeneous thickness of the particles
and the adjusted metal oxide layer thickness.
Therefore, the pigments based on this substrate often show a texture appearance (looking like sparkle) different from the pigments on
other platelets.
1.4 Pigments based on silica flakes
Thin silica flakes (SiO2) with a very uniform
and controllable thickness can be manufactured
using a specially designed web-coating process.
The flakes can also be used as substrate particles
for effect pigments to achieve improved chromatic strength and purity as well as colour travel
effects by coating with high refractive metal
oxide layers (titanium dioxide, iron(III)-oxide).
The thickness of the silica flakes in the existing
commercially available products is chosen to be
so narrow that it leads together with the adjusted
14
metal oxide layers to the desired effects of optimized optical three-layer systems. The thickness
of very homogeneous SiO2-flakes used in practice is around 400 nm and is therefore comparable to the average thickness of the mica particles.
Some of the silica-based pigments show colour
travel effects (angle-dependent colour, flip-flop
effect) such as violet-green, red-gold, green-red
or gold–blue. They can be used among others in
automotive effect coatings, cosmetic formulations, security printings and decorative plastics.
1.5 Pigments based on glass flakes
Pearlescent pigments consisting of metal
oxide-coated glass flakes (borosilicate flakes)
are present on the market since the 1990s.
Compared to alumina and mica flakes, the
glass flake substrates are more transparent and
are in this aspect comparable to the silica
flakes. However, they have a much broader
thickness distribution than the latter. Therefore, colour travel effects are not achieved by
using single layer coatings on glass flakes.
The pigments are extremely suitable for
achieving strong effects such as outstanding
sparkle, brilliance and colour intensity. They
are used for formulations of transparent and
opaque products. It is possible to create colours
for plastics with less flow lines.
2. Effect pigments in plastic applications
Three most important conditions that must
be observed to ensure an optimum appearance
with effect pigments – also in plastics – are:
— transparency of the plastic matrix
— complete dispersion of the pigment platelets
— parallel orientation of the pigment platelets
in the polymer.
Moreover specific properties of the polymer
and/or the processing methods have an influence on possible effects.
The lustre of the platelet-shaped transparent
effect pigments depends mainly on the directed (regular) reflection of light on thin,
highly refractive layers. Everything that disturbs or prevents the directed reflection of light
on the pigment platelets reduces or destroys
the lustre and the attainable effects (e.g. scattering pigments, fillers and crystallites).
In order to show lustre, colour or effects at
all, platelet-formed effect pigments must be
oriented in parallel to each other, and in normal cases, also parallel to the surface of the object. This occurs in nearly every application
during flow processes in the matrix. Plastic is
virtually always processed in the liquid phase
and is therefore related to flow processes. Additional measures to orient the pigment platelets are only necessary in exceptional cases.
Effect pigments are generally used in thermoplastics in concentrations between about
0.5 to 2%. However in foils or thin layers occasionally considerably higher concentrations
are needed. Needed pigment concentration always depends on the desired effect.
As in the case of conventional pigments, it is
necessary to disperse completely the effect pigment particles so that they can subsequently be
aligned in a parallel manner. Every dispersion
process consists of four steps in the chronological sequence:
1. wetting
2. separating
3. dispersing
4. stabilizing.
These partial operations are necessary to
guarantee flawless and economical pigmentation of plastics and other end products.
The challenge for the masterbatch industry is
to apply colour pigments with a particle size
smaller than 5 µm to the polymer, which need
a high shear force and good dispersion to
achieve an optimized colour effect, together with
an effect pigment consisting of particles larger
than 10 µm, which needs a low shear force to
keep the effect alive. For the effect pigments, the
steps 1, 2 and 4 are more important because
a strong shear force in the dispersing step will
lead to pigment breakage and consequently to
the loss of effect [Effect Pigments for Plastics,
Merck Information Brochure, March 2003].
Merck supports the industry since several
years by developing the preparations of the effect pigments with the aim to avoid pigment
breakage and to increase the productivity of
the masterbatch production. The pigment pre-
paration WM10 was developed for masterbatch production using a single screw extruder. The latest development is the preparation
of pigments in a granule form suitable for
a twin screw extruder. This preparation can be
seen as a single pigment concentrate with up to
80% pigment loading. As the pigment is not
pre-dispersed, it still needs the masterbatch
production step. This preparation helps the
masterbatch industry to save capacities and reduce set-up times for smaller lots. It is especially interesting for high value effect pigments
based on borosilicate and silica or high-value
mica based pigments (e.g. Pyrisma® series),
where one extrusion step can be avoided and
where pigment breakage can significantly be
reduced.
3. Functional effect pigments
Changing the composition of layer-substrate
pigments can lead to pigments with a special
physical functionality. Merck is developing,
producing and marketing pigments, which can
be used for light management, radio opacity
(X-ray), laser marking and laser welding, IR-absorption and permanent conductivity.
3.1 Light management – Solarflair® pigments
The main applications of Solarflair® pigments are conservatories, light bands or green
houses. The aim of these pigments is to reflect
the infrared part of the sun light and allow
a high transmittance for the visible light or the
light relevant for the photosynthesis of plants.
As the aim of these pigments is to have a cooler
light, they are used in translucent applications
allowing “shading without shade”. As an example, Figure 1 shows the transmission spectrum
of the pigment Solarflair® 9875, which is used
in light management applications.
3.2 Permanent conductivity – Minatec® pigments
Minatec® pigments are conductive powders
offering an interesting alternative to carbon
black pigments typically used in technical
15
®
Figure 1. Transmission Spectrum of Solarflair 9875
applications creating paint films with conductive properties. The layer-substrate structure of
the Minatec® products is responsible for their
electro-conductivity and therefore for the
achievement of antistatic properties in coating
applications.
ment Minatec® 60 CM a permanent antistatic
property of 105 Ohm can be achieved.
Figure 3 shows the situation for the pigment
particles in a paint system with close particle-particle contacts to achieve a suitable conductivity through the system. Some percola-
Figure 2. Different materials and their range of resistance
Figure 2 shows different materials and the
range of resistance that typically can be
achieved by using them.
Minatec® pigments exhibit excellent results
in paint formulations providing conductivity or
antistatic properties. A surface resistance from
104 to 109 Ohm can be achieved. The pure pigment powders show a resistance below 104
Ohm·cm. To produce an electrical conductive
pathway through the non conductive polymer
matrix, the pigments have to have close contact
to each other, reaching percolation. As a consequence, a certain minimum amount of a pigment in the paint system is necessary. For polymers with 30 – 50 % loading with the new pig-
16
®
Figure 3. Percolation curves for Minatec 40 CM,
30 CM and 31 CM (right). The pigments have to be
in close contact to produce a conductive pathway
(left)
tion curves of different conductive pigments
demonstrate the dependence of the surface resistance on the pigment volume concentration.
The outstanding property of the Minatec®
pigments is their light colour and brightness.
Permanent antistatic surfaces with a light
grey colour are possible (L -value: 80-84).
They have comparable chemical and thermal
stability to the other inorganic mica pigments. They are also non-migrating in the
application system.
3.3 Laser marking and laser welding – Lazerflair®
and Micabs® pigments
Nowadays, the laser is gaining importance
when it comes to marking and coding of plastic
parts. Since 1995 Merck has been working
UV
Wavelength
Laser types
Photon energy
Reaction
Surface effect
Micabs® A 208 works with UV-lasers, green
lasers at 532 nm, diode lasers, Nd-YAG lasers or
fibre lasers with similar wave lengths. Lazerflair® works mainly with IR lasers like diode
lasers or Nd:YAG lasers. It also works with CO2
mask lasers at 10.6 µm. Figure 4 gives an overview on different lasers and mechanisms occurring on the surface of polymers during the
marking process.
Lasers using continuous wave mode are applied for laser welding. In this case it is important to melt the polymer and bring it very
closely together with the laser sensitive product. Lazerflair® 8840, 820, and 825 are alternative laser absorbers for carbon black. They
are light coloured and can be cross-dyed.
Micabs ® products are not used for laser
welding.
visible
100nm
near IR
mid IR
1000nm
Excimer
(193-351nm)
6.4-3.5eV
Nd:YAG
(355nm)
3.6eV
Nd:YAG
(532nm)
Nd:YAG
(1064nm)
1.2eV
Photochemical
Cold marking
Color forming
Cold marking Charring,
foaming,
Bleaching
Color forming bleaching
(plastic)
Ablation of
thin layers
Cutting of
foils
10000nm
CO2
(10600nm)
0.12eV
Thermochemical
Charring &
foaming
(plastic)
Ablation of
thin layers
Annealing
(metals)
Engraving
(metals,
ceramics,
plastics and
wood)
Cutting (high
power CO2)
Figure 4. Lasers and reactions occurring on the surface of polymers during laser marking
intensively on the treatment of plastics with lasers and today offers a broad range of pigments
to enable the economical laser marking and laser welding of plastics.
3.3.1 Laser types for laser marking
A wide variety of lasers for production processes is available. Not all lasers can be used for
the marking of plastics and not each additive is
suitable for the marking of each polymer by
using a laser. Energy peaks of pulsed or
Q-switch lasers are necessary for laser marking
of polymers.
3.3.2 Composition and dosage
Lazerflair® pigments are also based on the
layer-substrate principle. These laser marking
pigments differ from decorative effect pigments in their functional coating layer. Laser
marking pigments can be introduced into
a polymer to form a masterbatch or a compound. The laser marking pigments can also be
combined with colorants as a combi-batch to
achieve functionality and colour. Lazerflair®
pigments are fully inorganic and do not
contain organic components.
17
Micabs® pigments are supplied in a granulated form. Their intrinsic marking capsules
are formed using a reactive extrusion process.
The carrier of the Micabs® granules is polyethylene.
Table 1 presents data of several laser marking pigments of the Micabs® and the Lazerflair® type.
3.3.3 Marking results and colour influence
The different Lazerflair® and Micabs® products differ in marking results and in colour influence for different polymers and formulations.
For all Lazerflair® additives, the polymer
has a high influence on the achievable marking. Lazerflair® 825 is the most transparent
laser marking additive discussed here. In polycarbonate, a dosage of 0.1% is hardly seen by
eye. Lazerflair® 820 is a little less transparent,
but shows a slightly better contrast in “crystalline” polymers. Due to the low average dosage
of 0.3%, the colour influence of the Lazerflair®
820/825 is the lowest. It is therefore recommended for all light colours and even for transparent applications.
Lazerflair® 830 and 835 differ from each
other by particle size. They are both black pigments and can also be used as a black colorant.
An average dosage for black formulations is
0.5%. It is mostly used in combination with a
maximum of 0.1% carbon black for black
colours. The particle size of the products relates to the marking resolution. The finer particle size of Lazerflair® 835 leads to a higher
resolution.
The whitish Micabs® A 208 needs a dosage
of 1 – 3% and leads to a pronounced colour in
the polymer, which can be described as an
opacifying effect. Due to the reactive encapsulation system, the marking is dark with a very
good definition. Marking occurs independently from the polymer matrix.
®
®
Table 1. Composition and dosage of Micabs and Lazerflair pigments
Additive
Micabs® A 208
Micabs® C 431
Micabs® C 411
Lazerflair®
820/825
Lazerflair®
830/835
Composition/
Active
Substance
encapsulated
organic /
inorganic
components
encapsulated
organic /
inorganic
components
encapsulated
organic /
inorganic
components
inorganic;
layer-substrate
additive, mica
based
inorganic
layer-substrate
additive, mica
based
Carrier
PE (< 30%)
PE (>60%)
PE (>80%)
none
none
Form
granule
granule
granule
powder
powder
Dosage
1–3%
0.07 – 0.3 %
0.5 – 2 %
0.1 – 0.5 %
average 0.3 %
0.3 – 1 %
®
®
Table 2. Temperature stability and polymer recommendations for Micabs and Lazerflair products
1
Additive
Micabs® A 208
Micabs® C 431/411
Lazerflair® 820/825
Lazerflair® 830/835
Temperature
Stability
280°C
280°C
> 600°C
800°C
Suitable for
Polymers1
PE/PP/TPU/
TPE/TPV PA6/
PA6.6/ PET*/ PBT*/
POM*/ABS*/
SEBS*/PVC*
PE/PP/TPU/
TPE/TPV PA6/
PA6.6/ PET*/ /
ABS*/ SEBS*/PVC
all polymers
all polymers
Restrictions
polymers > 280°C
extrusion
temperature
polymers > 280°C
extrusion
temperature
no restrictions
known
no restrictions
known
Compatibility in polymers: customers must check compatibility issues in the application for themselves. This is only
a recommendation, without obligation
18
Micabs® C 431/C 411 contains a non-heavy
metal containing active ingredient. The final
colour is shifted slightly to grey. Due to the reactive encapsulation system, the marking is
dark with a good definition.
3.3.4 Recommendations for various polymers
There are no restrictions known for the use
of the mica based Lazerflair® products 820,
825, 830, and 835. They can be used in all polymers as their temperature stability is above the
process temperature of any polymer. In addition, the reactivity of the substances is very
low. Therefore they can be recommended for
any polymer. Table 2 summarizes data of temperature stability and polymer recommendations for different laser marking products.
Processing of the Micabs® products is recommended for temperatures below 280°C, as
otherwise the encapsulated system can be dissolved in the polymer and the marking results
are weakened. The best results have been seen
for polyolefins, thermoplastic elastomers (TPU
and TPE), polyoxymet hylene (POM) and
acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS).
As Lazerflair® products are supplied in powder form, they can also be used for thermoset
or casting resins.
References
1. M. Kieser, in “Special Effect Pigments”, ed. G. Pfaff,
Vincentz Network GmbH & Co. KG, Hannover, 2008,
p. 137.
2. Effect Pigments for Plastics, information brochure
Merck KGaA, 2003.
3. T. Renner, M Sieffert, Kunststoffe 2 (2004) p. 30.
4. M. Bastian, Einfärben von Kunststoffen. Carl Hanser
Verlag, 2010.
19
S. ROSENBERGER, G. PFAFF
Merck KGaA, Darmstadt, Germany
Dekoracyjne i funkcjonalne pigmenty z efektem specjalnym w przetwórstwie tworzyw
Streszczenie. Pigmenty z efektem specjalnym, sk³adaj¹ce siê z pod³o¿a maj¹cego postaæ cienkich
p³atków (naturalna lub syntetyczna mika, szk³o, krzemionka, aluminium) pokrytych warstw¹ tlenków metali o wysokim wspó³czynniku za³amania œwiat³a (tlenek tytanu, tlenek ¿elaza (III)) s¹ doskonale znane i maj¹ rozliczne zastosowania.
W tworzywach, wyrobach lakierowych, farbach drukarskich oraz w recepturach kosmetyków
umo¿liwiaj¹ uzyskanie intensywnych efektów barwnych od per³owego po³ysku do silnych przejœæ
kolorystycznych. Z drugiej strony, struktura pigmentów z efektem specjalnym – typu pod³o¿e-warstwa – mo¿e pos³u¿yæ otrzymaniu materia³ów funkcjonalnych. Takie materia³y wykazuj¹ zale¿noœæ miêdzy swoimi w³aœciwoœciami takimi jak przewodnoœæ elektryczna, zdolnoœæ do znakowania laserowego czy selektywne odbicie spektralne a sk³adem.
Artyku³ skupia siê w g³ównej mierze na nowych rozwi¹zaniach z zakresu dekoracyjnych i funkcjonalnych pigmentach z efektem specjalnym oraz ich wykorzystaniu w tworzywach.
1. Wprowadzenie
1.1 Pigmenty z efektem specjalnym otrzymywane na noœniku
Efekt to wiêcej ni¿ barwa. Pigmenty z efektem specjalnym nadaj¹ g³êboki po³ysk. Przydaj¹ barwom nowy wymiar!
Pigmenty z efektem specjalnym rózni¹ siê
w takim stopniu jak ró¿ni¹ siê kolory. Mo¿na je
opisaæ wielkoœci¹ cz¹stek, po³yskiem i/lub barw¹. Niektóre z wyra¿eñ, które opisuj¹ efekty
specjalne to:
– efekt per³owy
– kolory interferencyjne
– przejœcia kolorystyczne
– efekt flip-flop
– b³yszczenie
– satynowy wygl¹d
– migotanie
– efekt z³ota
– efekt br¹zu
– wygl¹d metaliczny.
Pigmenty z efektem specjalnym,w zale¿noœci od budowy, dodane do istniej¹cej receptury,
nadaj¹ jej efekt b³yszczenia, dodaj¹ barwy lub
nadaj¹ efekt przejœcia kolorystycznego w zale¿noœci od k¹ta patrzenia.
Pigmenty dekoracyjne i funkcjonalne z
efektem specjalnym firmy Merck s¹ transparentne do pó³przezroczystych i s¹ wytwarzane
w oparciu o technologiê warstwa–pod³o¿e.
20
Najwa¿niejsze transparentne i pó³przezroczyste pigmenty z efektem specjalnym s¹ wytwarzane na pod³o¿u p³atkowym, które jest
szkieletem zapewniaj¹cym w³aœciwoœci mechaniczne cienkiej warstwie optycznej. Pod³o¿e o niskim wspó³czynniku za³amania œwiat³a
dzia³a równie¿ jako matryca niezbêdna do wytworzenia cienkiej warstwy o wysokim wspó³czynniku za³amania œwiat³a. Materia³, z którego mo¿e byæ otrzymana taka warstwa stanowi¹
tlenki metali.
W przypadku gdy rozk³ad gruboœci pod³o¿a
jest w¹ski, wówczas zastosowane pod³o¿e zaczyna zachowywaæ siê jak warstwa optyczna
i staje siê czêœci¹ trójwarstwowego lub wielowarstwowego uk³adu.
Najwa¿niejsze warstwy optyczne s¹ tworzone przez tytan (zarówno rutyl jak i anataz), tlenek ¿elaza (III), mieszane tlenki tytanowo-¿elazowe, krzemionkê (która jest warstw¹ o niskim
wspó³czynniku za³amania œwiat³a w uk³adach
wielowarstwowych) i tlenek chromu (III).
Rozk³ad wielkoœci cz¹stek podlo¿a p³atkowego a tym samym finalnego pigment wykazuje silny wp³yw na uzyskany efekt. Mniejsze
cz¹steczki daj¹ mniejszy efekt b³yszczenia i sil-
niejsze krycie w uk³adach aplikacyjnych, podczas gdy wiêksze cz¹steczki maj¹ silny wp³yw
na b³yszczenie i obni¿aj¹ si³ê krycia.
1.2 Pigmenty na bazie p³atków miki
Pigmenty na bazie miki po raz pierwszy
wprowadzono do obrotu w latach siedemdziesi¹tych, co sta³o siê mo¿liwe dziêki poprawie
powtarzalnoœci produkcji, a ich udzia³ w rynku
poszerzy³ siê w po³owie lat osiemdziesi¹tych,
dziêki wprowadzeniu odpornych na warunki
atmosferyczne pigmentów do zastosowañ zewnêtrznych.
W porównaniu z syntetycznymi pod³o¿ami,
naturalny muskowit (mika bia³a) jest stosunkowo tani i dostêpny w du¿ych iloœciach w œrodowisku. Ze wzglêdu na swoj¹ krystaliczn¹ strukturê warstwowego glinokrzemianu mo¿e byæ
rozszczepiony ma cieñsze p³atki o œredniej gruboœci 200 – 500 nm. Zalety pigmentów zbudowanych z p³atków miki pokrytych warstw¹
tlenku metalu sprawiaj¹, ¿e udzia³ w rynku tej
grupy transparentnych pigmentów z efektem
specjalnym stanowi ponad 80%.
Syntetyczn¹ mikê (fluoroflogofit) charakteryzuje obni¿ona zawartoœæ ¿elaza w porównaniu z naturaln¹ mik¹ typu muskowitu, a w
zwi¹zku z tym jej odcieñ jest nieco rozbielony.
Pigmenty z efektem specjalnym na bazie
miki s¹ zazwyczaj otrzymywane przez osadzanie warstwy tlenku metalu na powierzchni
miki z wodnej zawiesiny, po której prowadzony jest proces kalcynacji.
1.3 Pigmenty na bazie p³atków aluminium
Proces kontrolowanej krystalizacji ze stopionego siarczanu sodu umo¿liwia otrzymanie
p³atków aluminowych (a-Al2O3, korund) o dobrej jakoœci optycznej.
Po procesie przemywania otrzymuje siê bardzo cienkie p³atki, sk³adaj¹ce siê z korundu i o
wysokim wspó³czynniku kszta³tu, w¹skim rozk³adzie gruboœci i o bardzo g³adkiej powierzchni. Pokryte warstw¹ tlenku rytulu lub ¿elaza
(III), p³atki wykazuj¹ wyraŸne odbicie kierunkowe, zazwyczaj opisywane jako krystaliczny
po³ysk. Za efekt ten odpowiadaj¹ g³adka
powierzchnia i relatywnie homogeniczna gruboœæ cz¹steczek oraz odpowiednio dobrana
gruboœæ warstwy tlenku metalu.
Z tego wzglêdu pigmenty na bazie p³atków
aluminium maj¹ fakturê (wygl¹daj¹ jak iskry)
ró¿n¹ od pigmentów bazuj¹cych na innych
pod³o¿ach.
1.4 Pigmenty na bazie p³atków krzemionki
Specjalnie opracowana metoda otrzymywania pigmentów w postaci cienkich p³atków
krzemionki (SiO2) pozwala na uzyskanie produktu o za³o¿onej, œciœle okreœlonej i jednorodnej gruboœci. P³atki krzemionki mog¹ byæ wykorzystane do otrzymywania pigmentów z
efektem specjalnym w celu uzyskania lepszej
czystoœci i si³y barwy jak równie¿ w celu uzyskania efektu przejœcia miêdzy kolorami, w
przypadku na³o¿enia na nie warstwy tlenku
metalu o wysokim wspó³czynniku z³amania
œwiat³a (ditlenek tytanu, tlenek ¿elaza (III)).
Zakres gruboœci p³atków krzemionki dostêpnej w sprzeda¿y celowo jest tak w¹ski, aby
w po³¹czeniu z odpowiednio dobran¹ warstw¹
tlenku metalu mo¿liwe by³o uzyskanie ¿¹danego efektu w uk³adach optycznych trójwarstwowych.
Gruboœæ bardzo homogenicznych p³atków
krzemionki wykorzystywanych w praktyce
wynosi oko³o 400 nm i w zwi¹zku z tym jest
porównywalna ze œredni¹ gruboœci¹ p³atków
miki. Niektóre z pigmentów otrzymane na bazie p³atków krzemionki charakteryzuje efekt
przejœcia kolorów (kolor zale¿ny od k¹ta patrzenia, efekt flip-flop) taki jak fioletowo-zielony, czerwono-z³oty, zielono-czerwony lub niebiesko-z³oty. Mog¹ byæ one wykorzystywane
miêdzy innymi w pow³okach samochodowych
z efektem specjalnym, w recepturach kosmetyków, ozdobnych tworzywach i druku zabezpieczonym.
1.5 Pigmenty na bazie p³atków szklanych
Pigmenty per³owe sk³adaj¹ce siê z pokrytych warstw¹ tlenku metalu p³atków szklanych
(p³atki szk³a borosilikatowego) s¹ obecne na
rynku od lat dziewiêædziesi¹tych. W porówna-
21
niu z p³atkami aluminiowymi i p³atkami miki,
pod³o¿e w postaci szklanych p³atków charakteryzuje wiêksza transparentnoœæ, porównywalna z p³atkami krzemionki. Nale¿y jednak zaznaczyæ, ¿e w porównaniu z p³atkami krzemionki rozk³ad gruboœci p³atków szklanych
jest znacznie szerszy. Z tego powodu pojedyncza warstwa tlenku naniesiona na pod³o¿e
szklane nie daje efektu flip-flop. Pigmenty na
bazie p³atków szklanych nadaj¹ siê natomiast
znakomicie do uzyskiwania intensywnych
efektów jak wyj¹tkowo silne skrzenie, jasnoœæ
czy intensywnoœæ barwy. S¹ wykorzystywane
w recepturach transparentnych lub matowych
wyrobów. Mo¿liwe jest tak¿e nadanie koloru
tworzywom stosuj¹c mniejsze linie p³yniêcia
2. Pigmenty z efektem specjalnym stosowane
w tworzywach
Trzy najwa¿niejsze warunki, które musz¹
byæ spe³nione, aby zagwarantowaæ optymalny
wygl¹d pigmentów z efektem specjalnym, tak¿e w przypadku stosowania ich w tworzywach,
to:
— przezroczystoœæ matrycy tworzywowej
— ca³kowite zdyspergowanie p³atków pigmentu
— p³atki pigmentu w polimerze musz¹ byæ zorientowane wzglêdem siebie równolegle.
Ponadto specyficzne w³aœciwoœci samego polimeru i/lub metod przetwórstwa wp³ywaj¹ na
uzyskiwany efekt.
Efekt b³yszczenia, maj¹cych kszta³t p³atków,
pigmentów z efektem specjalnym zale¿y g³ównie od kierunkowego (regularnego) odbicia
œwiat³a od cienkich warstw, o wysokim
wspó³czynniku odbicia œwiat³a. Ka¿de zak³ócenie lub przeszkoda uniemo¿liwiaj¹ca kierunkowe odbicie œwiat³a od p³atków pigmentu wp³ywa na redukcjê lub utratê efektu b³yszczenia
i innych efektów mo¿liwych do uzyskania (np.
rozpraszania pigmentów, wype³niaczy i krystalitów).
Aby uzyskaæ efekt b³yszczenia, barwy lub
jakikolwiek inny efekt, cz¹steczki pigmentów
p³atkowych musz¹ byæ zorientowanie równolegle wzglêdem siebie a tak¿e, w normalnym przypadku, tak¿e wzglêdem powierzchni obiektu.
22
Dzieje siê tak w niemal przy ka¿dym zastosowaniu podczas procesów p³yniêcia w matrycy. Tworzywa s¹ praktycznie zawsze przetwarzane w fazie ciek³ej i w zwi¹zku z tym zale¿ne
od procesów p³yniêcia. Dodatkowe zabiegi powoduj¹ce odpowiedni¹ orientacjê pigmentów
p³atkowych s¹ niezbêdne jedyne w wyj¹tkowych przypadkach.
W tworzywach termoplastycznych pigmenty z efektem specjalnym s¹ stosowane w stê¿eniach od 0,5 do 2%. W foliach lub cienkich
warstwach konieczne s¹ od czasu do czasu
znacznie wy¿sze stê¿enia. Stê¿enie pigmentu
zawsze zale¿y od tego, jaki efekt chcemy uzyskaæ.
Tak jak w przypadku konwencjonalnych
pigmentów cz¹steczki pigmentów z efektem
specjalnym musz¹ byæ ca³kowicie zdyspergowane, co daje gwarancjê ich równoleg³ej orientacji. Ka¿dy proces dyspergowania sk³ada siê
z czterech etapów, wymienionych poni¿ej
chronologicznie:
– zwil¿anie
– rozdzia³
– dyspergowanie
– stabilizacja.
Te cz¹stkowe operacje s¹ niezbêdne do uzyskania pozbawionej wad i ekonomicznej pigmentacji w tworzywach i innych wyrobach
koñcowych.
Wyzwaniem dla przemys³u master baczy
jest równoczesne wprowadzenie do polimeru
pigmentów o rozmiarach cz¹stek poni¿ej 5 µm,
poniewa¿ uzyskanie zoptymalizowanego koloru wymaga dobrego zdyspergowania i zastosowania wysokich si³ œcinaj¹cych, i pigmentów
z efektem specjalnym o rozmiarach cz¹stek powy¿ej 10 µm, gdzie dla zachowania efektu wymagane jest zastosowanie niskich si³ œcinaj¹cych.
Dla pigmentów z efektem specjalnym etapy
1, 2 i 4 s¹ najistotniejsze, poniewa¿ du¿e si³y
œcinaj¹ce na etapie dyspergowania prowadz¹
do niszczenia struktury pigmentu i w konsekwencji utraty efektu.
Firma Merck od kilku lat wspiera przemys³
rozwijaj¹c technologie pigmentów z efektem
specjalnym poprzez opracowywanie pigmentów w taki sposób, aby unikn¹æ niszczenia ich
struktury i zapewniæ wzrost wydajnoœci produkcji masterbaczy.
Pigment WM10 zosta³ opracowany z myœl¹
o produkcji masterbaczy na wyt³aczarce jednoœlimakowej. Najnowszym rozwi¹zaniem jest
pigment w postaci granulek odpowiedni do stosowania w wyt³aczarce dwuœlimakowej. Preparat ten mo¿na opisaæ jako koncentrat jednego
pigmentu o zawartoœci pigmentu do 80%.
Pigment nie jest wstêpnie zdyspergowany
w zwi¹zku z tym nadal konieczny jest etap wytworzenia masterbacza. Omawiany preparat
umo¿liwia uzyskanie oszczêdnoœci zdolnoœci
wytwórczych i obni¿a czas rozplanowania dla
mniejszych partii wyrobu.
Szczególnie interesuj¹ce jest to w przypadku wysokojakoœciowych pigmentów na bazie
borokrzemianu i krzemionki oraz pigmentów
tywaæ do sterowania œwiat³em, uzyskiwania
efektu poch³aniania œwiat³a (promienie rentgenowskie), znakowania laserowego, spawania
laserowego, adsorpcji IR i uzyskiwania trwa³ego przewodnictwa.
3.1 Sterowanie œwiat³em – pigmenty Solarflair®
G³ówne zastosowania pigmentów Solarflair® to konserwatoria, opaski œwietlne czy
szklarnie. Pigmenty te maj¹ za zadanie odbijaæ
promieniowanie podczerwone i zapewniaæ
wysoka przepuszczalnoœæ promieniowaniu widzialnemu lub œwiat³u koniecznemu do zachodzenia fotosyntezy w roœlinach.
Z racji, ¿e zadaniem tych pigmentów jest
uzyskanie ch³odniejszego œwiat³a, s¹ wykorzystywane w pó³przezroczystych materia³ach,
®
Rysunek 1. Widmo transmisyjne pigmentu Solarflair 9875
na bazie miki (np. seria Pyrisma®), gdzie mo¿na unikn¹æ wyt³aczania na wyt³aczarce jednoœlimakowej i znacz¹co zmniejszyæ rozpad pigmentu.
3. Funkcjonalne pigmenty z efektem specjalnym
Zmiana sk³adu pigmentów typu pod³o¿e–pow³oka prowadzi do otrzymania pigmentów o specjalnych w³aœciwoœciach fizycznych.
Firma Merck wytwarza, opracowuje i wprowadza na rynek pigmenty, które mo¿na wykorzys-
pozwalaj¹c uzyskaæ efekt „zacienienia bez cienia”. Jako przyk³ad, Rysunek 1 przedstawia
widmo transmisyjne pigmentu Solarflair ®
9875, który jest stosowany do sterowania œwiat³em.
3.2 Trwa³e przewodnictwo – pigmenty Minatec®
Pigmenty Minatec® maj¹ postaæ przewodz¹cych proszków, stanowi¹c interesuj¹c¹ alternatywê wzglêdem sadzy, zazwyczaj wyko-
23
Rysunek 2. Ró¿ne materia³y i ich opornoœæ
rzystywanej do uzyskania farb daj¹cych przewodz¹ce pow³oki.
Warstwowa struktura pigmentów Minatec®
odpowiada za ich w³aœciwoœci przewodz¹ce,
a tym samym za w³aœciwoœci antystatyczne
w pow³oce.
Rysunek 2 przedstawia ró¿ne materia³y i zakres ich opornoœci, jaki mo¿na uzyskaæ stosuj¹c je.
Pigmenty Minatec® daj¹ znakomite wyniki
w recepturach farb, zapewniaj¹c w³aœciwoœci
antystatyczne lub przewodnictwo.
Pozwalaj¹ na uzyskanie opornoœci powierzchni od 104 to 109 Ohmów. Czyste pigmenty
w postaci proszku maj¹ opornoœæ poni¿ej 104
Ohm·cm. Aby mo¿liwe by³o stworzenie œcie¿ki
elektrycznej w nieprzewodz¹cym polimerze
pigmenty musz¹ mieæ ze sob¹ bliski kontakt, a¿
do uzyskania perkolacji.
W konsekwencji nale¿y u¿yæ pewnej, okreœlonej, minimalnej iloœci pigmentu w systemie
pow³okowym. Dla polimerów zawieraj¹cych
od 30 do 50% nowego pigmentu Minatec® 60
®
Rysunek 3. Krzywe perkolacji pigmentów Minatec
40 CM, 30 CM and 31 CM (prawa strona). Pigmenty
musz¹ pozostawaæ blisko siebie, aby utworzyæ
œcie¿kê przewodnictwa (lewa strona)
24
CM mo¿liwe jest uzyskanie trwa³ych w³aœciwoœci antystatycznych rzêdu 105 Ohm.
Rysunek 3 obrazuje sytuacjê, w której cz¹steczki pigmentu w uk³adzie lakierowym maj¹
ze sob¹ bliski kontakt, który pozwala na uzyskanie odpowiedniego przewodnictwa w uk³adzie.
Niektóre krzywe perkolacji dla ró¿nych pigmentów ujawniaj¹ zale¿noœæ opornoœci powierzchni od stê¿enia objêtoœciowego pigmentów.
O wyj¹tkowych w³aœciwoœciach pigmentów
Minatec® decyduj¹ ich kolory i jasnoœæ. Mo¿liwe jest uzyskanie trwale antystatycznych powierzchni w jasnoszarym kolorze (wartoœæ L:
80-84). Maj¹ one porównywaln¹ z innymi pigmentami miki, chemiczn¹ i termiczn¹ stabilnoœæ. Ponadto nie ulegaj¹ migracji w uk³adzie
aplikacyjnym.
3.3 Znakowanie laserowe i spawanie laserowe –
pigmenty Lazerflair® i Micabs®
W obecnych czasach znakowanie i kodowanie tworzyw przy pomocy lasera stale zyskuje
na znaczeniu. Od 1995 roku firma Merck prowadzi intensywne prace nad obróbk¹ tworzyw
przy pomocy lasera i obecnie mo¿e zaoferowaæ
szerok¹ gamê pigmentów umo¿liwiaj¹cych
ekonomiczne znakowanie laserowe i spawanie
laserowe tworzyw.
3.3.1 Typy laserów stosowanych do znakowania
Dostêpna jest szeroka gama laserów do stosowania w procesach produkcyjnych. Nie ka¿dy laser mo¿e byæ stosowany do znakowania
tworzyw i nie ka¿dy œrodek pomocniczy jest
odpowiedni dla ka¿dego polimeru, który ma
byæ znakowany przy pomocy lasera. Do znako-
wania laserem potrzebne s¹ piki energii lasera
pulsacyjnego lub lasera typu Q-switch.
Micabs® A 208 wspó³dzia³a z laserami UV,
zielonymi przy 523 nm, laserami diodowymi,
laserami Nd-YAG lub fiber laserami o zbli¿onych d³ugoœciach fali.
Lazerflair® umo¿liwia pracê z laserami IR,
takimi jak lasery diodowe lub Nd-YAG. Mo¿liwa jest tak¿e praca z laserem frakcyjnym CO2
przy 10.6 µm.
UV
Wavelength
Laser types
Photon energy
Reaction
Surface effect
ni¹ siê od pigmentów dekoracyjnych warstw¹
funkcyjn¹. Pigmenty przeznaczone do znakowania laserowego mog¹ byæ wprowadzone do
polimeru, aby otrzymaæ materbacz lub mieszankê. Ponadto mo¿na je ³¹czyæ z barwnikami, jako tzw. combi-batch, aby otrzymaæ jednoczeœnie kolor i funkcjonalnoœæ. Pigmenty z grupy Lazerflair® s¹ pigmentami w ca³oœci nieorganicznymi i nie zawieraj¹ zwi¹zków organicznych. Pigmenty Micabs® maja postaæ granulek.
visible
100nm
near IR
1000nm
Excimer
(193-351nm)
6.4-3.5eV
Nd:YAG
(355nm)
3.6eV
Nd:YAG
(532nm)
Cold marking
Color forming
Cold marking Charring,
foaming,
Bleaching
Color forming bleaching
(plastic)
Ablation of
thin layers
Cutting of
foils
10000nm
CO2
(10600nm)
0.12eV
Nd:YAG
(1064nm)
1.2eV
Photochemical
mid IR
Thermochemical
Charring &
foaming
(plastic)
Ablation of
thin layers
Annealing
(metals)
Engraving
(metals,
ceramics,
plastics and
wood)
Cutting (high
power CO2)
Rysunek 4. Lasery i reakcje zachodz¹ce na powierzchni polimeru podczas znakowania laserowego
Na Rysunku 4 zaprezentowany jest przegl¹d
ró¿nych typów lakierów i mechanizmów zachodz¹cych na powierzchni polimeru podczas
procesu znakowania.
Lasery stosuj¹ce promieniowanie ci¹g³e s¹
wykorzystywane w procesie spawania laserowego.
W tym przypadku istotne jest stopienie polimeru i zapewnienie bliskiego kontaktu z wra¿liwym na promieniowanie lasera surowcem.
Pigmenty Lazerflair® 8840, 820 oraz 825 s¹
alternatywnymi wzglêdem sadzy absorberami
promieniowania laserowego. Maj¹ jasne barwy
i mog¹ byæ barwione sieciowo. Produkty z grupy Micabs® nie s¹ u¿ywane w procesie spawania laserowego.
3.3.2 Sk³ad i dozowanie
Pigmenty z grupy Lazerflair® tak¿e bazuj¹
na zasadzie pod³o¿e-warstwa. Te pigmenty
przeznaczone do znakowania laserowego ró¿-
Kapsu³ki znakuj¹ce powstaj¹ w procesie reaktywnego wyt³aczania. Noœnikiem w tej grupie
pigmentów jest polietylen.
Tabela 1 przedstawia dane kilku pigmentów
s³u¿¹cych do znakowania laserowego typu
Micabs® i Lazerflair®.
3.3.3 Wyniki znakowania i wp³yw barwy
Ró¿ne pigmenty Lazerflair® i Micabs® daj¹
ró¿ne efekty znakowania i maja ró¿ny wp³yw
na barwê, w zale¿noœci od rodzaju polimeru
i receptury.
Dla wszystkich œrodków pomocniczych
Lazerflair® istnieje istotna zale¿noœæ miêdzy
uzyskiwanym znakowaniem a rodzajem polimeru. Lazerflair® 825 to najbardziej transparentny spoœród ca³ej grupy produktów Lazerflair® omówionych w artykule. W poliwêglanach, iloœæ rzêdu 0,1% jest ledwie widoczna,
natomiast w „krystalicznych polimerach” daje
nieco bardziej widoczny kontrast. Ze wzglêdu
25
®
Tabela 1. Sk³ad i dozowanie pigmentów Micabs i Lazerflair
®
Œrodek
pomocniczy
Micabs® A 208
Micabs® C 431
Micabs® C 411
Lazerflair®
820/825
Lazerflair®
830/835
Sk³ad/
Substancja
aktywna
kapsu³kowany
zwi¹zek
nieorganiczny/
organiczny
kapsu³kowany
zwi¹zek
nieorganiczny/
organiczny
kapsu³kowany
zwi¹zek
nieorganiczny/
organiczny
nieorganiczna
warstwa –
pod³o¿e
Œrodek
pomocniczy,
na bazie miki
nieorganiczna
warstwa –
pod³o¿e
Œrodek
pomocniczy,
na bazie miki
Noœnik
PE (< 30%)
PE (>60%)
PE (>80%)
¿aden
¿aden
Forma
granulki
granulki
granulki
proszek
proszek
Dozowanie
1–3%
0.07 – 0.3 %
0.5 – 2 %
0.1 – 0.5 %
œrednio 0.3 %
0.3 – 1 %
Tabela 2. Stabilnoœæ termiczna i zalecenia do stosowania z ró¿nymi polimerami
®
®
produktów z grupy Micabs i Lazerflair
Œrodek pomocniczy
Micabs® A 208
Micabs® C 431/411 Lazerflair® 820/825 Lazerflair® 830/835
Stabilnoœæ
temperaturowa
280°C
280°C
> 600°C
800°C
Odpowiedni
dla polimeru
PE/PP/TPU/TPE/
TPV PA6/ PA6.6/
PET*/PBT*/POM*/
ABS*/ SEBS*/PVC*
PE/PP/TPU/TPE/
TPV PA6/PA6.6/
PET*/ABS*/
SEBS*/PVC
wszystkie
polimery
wszystkie
polimery
Ograniczenia
polimery > 280°C
temperatura
wyt³aczania
polimery > 280°C
temperatura
wyt³aczania
brak znanych
ograniczeñ
brak znanych
ograniczeñ
na nisk¹ 0,3%, iloœæ stosowan¹ przeciêtnie,
wp³yw pigmentu Lazerflair® 820/825 na barwê
jest najmniejszy.
W zwi¹zku z tym jest on zalecany do wszystkich kolorów a nawet do wyrobów transparentnych.
Lazerflair® 830 oraz 835 ró¿ni¹ siê wielkoœci¹ cz¹stek. Oba s¹ czarnymi pigmentami
i mog¹ byæ tak¿e u¿ywane jako czarne œrodki
barwi¹ce. Zazwyczaj stosowana jest iloœæ 0,5%.
Zazwyczaj jest stosowany w po³¹czeniu z sadz¹, stosowana w iloœci maksymalnie 0,1%.
Wielkoœæ cz¹stek odpowiada rozdzielczoœci
znakowania lasera. Im mniejsze cz¹steczki pigmentu Lazerflair® 835 tym wy¿sza rozdzielczoœæ.
W przypadku bielszego Micabs® A 208 wymagane jest dozowanie w iloœci 1 – 3% co prowadzi do wyraŸnego koloru polimeru, który
mo¿na okreœliæ jako efekt opalizuj¹cy.
Z powodu reaktywnej enkapsulacji znakowanie jest ciemne o bardzo dobrej wyrazistoœci.
26
Znakowanie pojawia siê niezale¿nie od matrycy polimeru.
Micabs ® C 431/C 411 zawiera aktywny
sk³adnik pozbawiony metali ciê¿kich. Koñcowy kolor wykazuje lekkie przesuniêcie w kierunku szaroœci.
Z powodu reaktywnej enkapsulacji znakowanie jest ciemne o bardzo dobrej wyrazistoœci.
3.3.4 Zalecenia w zale¿noœci od rodzaju
polimeru
Brak jest ograniczeñ, co do stosowania produktów z grupy Lazerflair® 820, 825, 830, i 835
(na bazie miki). Mog¹ byæ one stosowane we
wszystkich polimerach ze wzglêdu na to, ¿e ich
stabilnoœæ temperaturowa jest wy¿sza ni¿ temperatura przetwórstwa jakiegokolwiek polimeru.
Ponadto ich reaktywnoœæ jest bardzo niska.
Z tego wzglêdu mo¿na je poleciæ do stosowania
z jakimkolwiek polimerem.
Tabela 2 podsumowuje dane dotycz¹ce stabilnoœci termicznej i rekomendacji wzglêdem
polimerów dla ró¿nych produktów do znakowania laserowego.
Produkty z grupy Micabs® s¹ zalecane w
przetwórstwie w temperaturze poni¿ej 280°C,
poniewa¿ w innym przypadku kapsu³kowany
uk³ad mo¿e ulec rozpuszczeniu w polimerze,
co os³abia proces znakowania.
Najlepsze rezultaty osi¹ga siê dla poliolefin,
termoplastycznych elastomerów (TPU i TPE),
polioksymetylenu (POM) i ABS.1
Poniewa¿ postaæ handlowa Lazerflair® ma
formê proszku, produkty z tej grupy mo¿na
tak¿e wykorzystywaæ w ¿ywicach termoplastycznych lub ¿ywic do odlewów.
Literatura
1. M. Kieser, in „Special Effect Pigments”, ed. G. Pfaff,
Vincentz Network GmbH & Co. KG, Hannover, 2008,
p. 137.
2. Effect Pigments for Plastics, information brochure
Merck KGaA, 2003.
3. T. Renner, M Sieffert, Kunststoffe 2 (2004) p. 30.
4. M. Bastian, Einfärben von Kunststoffen. Carl Hanser
Verlag, 2010.
———————
1
Kompatybilnoœæ w polimerach: klienci musz¹ sami sprawdziæ kompatybilnoœæ w swoich zastosowaniach. Jest to
wy³¹cznie rekomendacja, nie wytyczna.
27
n Rynek wyrobów lakierowych n
¢ Rynek wyrobów lakierowych
Nowa spó³ka JV Perstorp oraz PTT Global
Chemical
Perstorp and PTT Global Chemical to establish
joint venture
Europe Coatings J, 01/2012
Specjalistyczne firmy chemiczne Perstorp
oraz PTT Global Chemical planuj¹ utworzyæ
spó³kê joint venture zajmuj¹c¹ siê produkcj¹
oraz sprzeda¿¹ aromatycznych (TDI) oraz alifatycznych (IPDI, HDI oraz pochodnych) izocyjanianów wykorzystywanych na rynku poliuretanów. Planowane po³¹czenie obejmuje segment nale¿¹cy do Perstorp Business Group –
Coating Additives wraz z zak³adami produkcyjnymi w Pont-de-Claix we Francji oraz Freeport
w USA. Udzia³ PTT Global Chemical (PTT GC)
w nowo utworzonej spó³ce wyniesie 51%, zaœ
Perstorp – 49%. Spó³ka zainwestuje w nowe
moce produkcyjne i instalacje aby skorzystaæ
na szybkim œwiatowym wzroœcie na rynku poliuretanów. Dodatkowo, JV planuje zainwestowaæ w najnowoczeœniejsze centrum R&D oraz
poprawê efektywnoœci w celu wzmocnienia
konkurencyjnoœci oraz oferty rynkowej.
E.G.
Prognozy do 2017 roku – wzrost na œwiatowym rynku farb drukarskich
Golbal printing inks market to grow by 2017
Wg Global Strategic Business Report w oparciu o badania rynku wykonane przez GIA (Global IndustryAnalysts) szacuje siê, ¿e do roku
2017 globalny rynek farb drukarskich osi¹gnie
wartoœæ 18,2 mld dolarów. Stanie siê to mo¿liwe dziêki rosn¹cej popularnoœci farb przyjaznych œrodowisku oraz innowacji otwieraj¹cych
nowe mo¿liwoœci dla farb UV i tuszy Ink-jet.
Technologie sieciowania radiacyjnego oraz za
28
pomoc¹ promieniowania EB równie¿ oferuj¹
wiele mo¿liwoœci w stymulowaniu wzrostu
w przemyœle.
Stany Zjednoczone w dalszym ci¹gu stanowi¹ najwiêkszy rynek farb pod wzglêdem
sprzeda¿y i iloœci. Rynek europejski jest napêdzany rosn¹c¹ sprzeda¿¹ farb UV oraz rodnikowych i kationowych tuszy. Pomimo tego, ¿e
kraje rozwijaj¹ce siê s¹ zdominowane przez
kraje rozwiniête, ich zauwa¿alny trend wzrostowy wp³ywa na wzrost globalnego rynku farb
drukarskich. Systemy sieciowania za pomoc¹
promieniowania elektronowego znajduj¹ zastosowanie na rynku europejskim i azjatyckim.
Jednak najszybciej rozwijaj¹cym siê rynkiem
farb drukarskich s¹ Chiny i Indie. Szacuje siê,
¿e na rynku Azja-Pacyfik z³o¿ony roczny
wskaŸnik wzrostu wyniesie 5,5% w analizowanym okresie.
E.G.
DuPont wyznacza oddzia³owi farb samochodowych ostateczny termin
DuPont grants auto-paint business a ‘grace
period’
Firma DuPont wyznaczy³a oddzia³owi farb
samochodowych ostateczny termin na spe³nienie celów finansowych, po którym zacznie rozwa¿aæ, jakie maj¹ byæ jego dalsze losy. Firma
rozwa¿a sprzeda¿ oddzia³u farb samochodowych, szacuj¹c, ¿e transakcja ta mo¿e przynieœæ zysk rzêdu 4 miliardów USD. DuPont wynaj¹³ Credit Suisse Group AG w celu znalezienia potencjalnych kupców. Segment farb przemys³owych firmy DuPont jest jednym z najwiêkszych wytwórców farb samochodowych
na œwiecie. Jednoczeœnie, wed³ug wewnêtrznego raportu firmy, jest to segment o najgorszych
perspektywach.
E.G.
Badania wskazuj¹ na spowolnienie na rynku
¿ywic alkidowych w Unii Europejskiej
Study indicates slowdown in EU alkyd resins
market
Zapotrzebowanie na ¿ywice alkidowe w obszarze Unii Europejskiej wykazuje tendencjê
spadkow¹. W roku 2010 odnotowano zapotrzebowanie w iloœci 471 800 ton. Wg raportu „European Union Market Outlook 2011 and Forecast till 2016” pomiêdzy rokiem 2006 a 2010 zapotrzebowanie spad³o o 30%. Spadki s¹ czêœciowo spowodowane przez recesjê w UE. Producenci w UE g³ównie zaspokajaj¹ rynki lokalne, a eksport stanowi od 7 do 10% ca³kowitej
produkcji. Zmniejszone zapotrzebowanie
mo¿e powodowaæ zatrzymanie lokalnej produkcji. Niemniej pow³oki alkidowe wci¹¿ pozostaj¹ liderem wœród pow³ok na rynkach europejskich.
E.G.
RPM Int. przejmuje Fema Farben + Putze
GmbH
RPM to acquire Fema Farben + Putze GmbH
Koncern RPM International Inc. obwieœci³
fakt podpisania umowy na przejêcie firmy
Fema Farben + Putze GmbH w Ettlingen (Niemcy). Zlokalizowana w Niemczech firma osi¹gaj¹ca sprzeda¿ powy¿ej 40 milionów USD wytwarza i dostarcza zewnêtrzne systemy ociepleñ i wykoñczeñ (EIFS) oraz komplementarne
linie produktów jak farby i tynki, na niemiecki
i francuski rynek budowlany. Jak mówi Frank
Sullivan, prezes i dyrektor naczelny RPM, „dodanie linii produktów firmy Fema natychmiast
powiêkszy nasze mo¿liwoœci sprostania wymaganiom rynku na wykonanie ergonomicznych
i dobrze wykoñczonych budynków w Niemczech. Niemcy s¹ obecnie najwiêkszym rynkiem œwiatowym, a Francja jednym z najszybciej rozwijaj¹cych siê rynków w zastosowaniu
systemów EIFS.” Fema bêdzie obs³ugiwaæ niezale¿ny biznes wewn¹trz RPM BSG Europe w
po³¹czeniu z Tremco Illbruck i istniej¹c¹ grup¹
zarz¹dzaj¹c¹ Fema GmbH.
E.G.
Przejêcia firmy Sika w Kanadzie i we W³oszech
Sika aquires in Canada and Italy
Zlokalizowana w Szwajcarii firma Sika
og³osi³a przejêcie Duochem Inc, prywatnej firmy z Boucherville w Kanadzie. Firma ta produkuje produkty polimerowe do pod³óg do zastosowañ w przemyœle i budownictwie oraz poliuretanowe wodoodporne pow³oki i membrany
do ochrony pod³o¿a na parkingach i betonowych elementów. Przejêcie umo¿liwi szwajcarskiej firmie wzmocnienie pozycji, wnikniêcie
na rynek w nowym regionie oraz poprawienie
zdolnoœci logistycznych i serwisowych. Duochem bêdzie jednostk¹ Sika Canada Inc.,
a obecna kadra zarz¹dzaj¹ca pozostanie na stanowiskach.
Dodatkowo, Sika ma przej¹æ biznes Italcementi Group zwi¹zany z dodatkami i domieszkami do betonów, który jest znany na
rynku pod mark¹ Axim. W³oska czêœæ spó³ki
obejmuje szeœæ odrêbnych jednostek prawnych, które zarz¹dzaj¹ jednostkami produkcyjnymi oraz sprzeda¿¹ we W³oszech, Francji,
USA, Kanadzie, Maroko i Hiszpanii. To przejêcie pozwala szwedzkiej firmie znacz¹co
wzmocniæ swoj¹ pozycjê na rynku we wspomnianych krajach. Dyrektor zarz¹dzaj¹cy Ernst
Baertschi powiedzia³: „To jest milowy krok dla
Sika w procesie ekspansji œwiatowego rynku
domieszek”.
E.G.
Rosyjski rynek farb w 2011 – kontynuacja
trendu wzrostu
Russian paint market 2011: continuing the upward trend
Trzeci kwarta³ 2011 na rosyjskim rynku
farb wykazywa³ tendencjê wzrostow¹. Wg Fe-
29
deralnego Urzêdu Statystycznego Rosji, przez
trzy kwarta³y 2011 roku produkcja i zu¿ycie
wyrobów lakierowych w Rosji s¹ wiêksze ni¿
wskaŸnik produkcji przemys³owej i dochód
narodowy brutto. Dochód narodowy brutto
wzrós³ przez pierwsze 3 kwarta³y 2011 r.
o 4,2% w porównaniu do tego samego okresu
2010 r, gdzie wskaŸnik wyniós³ 3,4%. Podobnych wzrostów oczekuje siê za czwarty kwarta³ 2011 roku.
E.G.
wych. Maj¹ one w ramach interesów BASF,
zwi¹zanych z farbami przemys³owymi, byæ
w dalszym ci¹gu rozwijane i globalnie rozbudowywane.
T.S.
BASF planuje sprzeda¿ oddzia³ów zwi¹zanych z farbami dla budownictwa w Europie
Farbe Lack 11/2011
Wed³ug studium amerykañskiego producenta farb PPG Industries, biel jest najbardziej popularn¹ barw¹ na samochody na œwiecie. Oko³o 21 % nowo dopuszczonych pojazdów samochodowych na œwiecie w 2011 roku mia³o bia³¹
barwê. Srebro i czerñ zajmuj¹ drugie miejsce
w iloœci 20 %. W Ameryce Pó³nocnej na liœcie
najpopularniejszych kolorów prowadzi biel
(20 %), nastêpnie srebro (19 %) i czerñ (18 %).
W Europie najbardziej ulubion¹ barw¹ samochodow¹ jest czerñ (26 %), nastêpnie biel
(19 %) i srebro (16 %). Najbardziej ulubion¹
barw¹ samochodow¹ w rejonie Azja-Pacyfik
jest srebro (25 %). Na drugim miejscu plasuje
siê biel (23 %) a na trzecim czerñ (17 %).
T.S.
BASF plans to sell its architectual business in
Europe
Farbe Lack 11/2011
Firma BASF Coatings poda³a do wiadomoœci, ¿e zamierza w najbli¿szym czasie sprzedaæ
swoje udzia³y firmie Relius Coatings GmbH &
Co. KG i jej filii we Francji i w Holandii, w zakresie farb dla budownictwa. Interesy obejmuj¹ farby i tynki dla budownictwa oraz farby i lazury i s¹ skoncentrowane regionalnie na Niemcy i wybrane kraje europejskie. W roku 2010
obroty w tym zakresie wynosi³y oko³o 80 milionów EUR. Planowana sprzeda¿ obejmie przedsiêbiorstwa w miejscowoœciach Memmingen/Niemcy i Deurne/Holandia jak i punkty
sprzeda¿y firmy Relius w wymienionym zakresie. Ogó³em BASF zatrudnia obecnie w zakresie farb budowlanych firmy Relius oko³o 440
wspó³pracowników. Do tego wliczonych jest
oko³o 80 wspó³pracowników w Oldenburg,
przedsiêbiorstwie firmy Relius, zatrudnionych
tam w zakresie farb dla budownictwa. Planowana sprzeda¿ nie dotyczy przedsiêbiorstw
BASF, produkuj¹cych wyroby lakierowe dla
budownictwa w Ameryce Po³udniowej i w Chinach, które bêd¹ nadal rozbudowywane. Interesy zwi¹zane z farbami przemys³owymi firmy
Relius Coating w miejscowoœci Oldenburg,
pozostan¹ integraln¹ czêœci¹ BASF Coatings.
Sprzeda¿ nie dotyczy równie¿ interesów
zwi¹zanych z farbami ochronnymi/okrêtowymi, ogólnymi farbami przemys³owymi jak i farbami do ³opat wirnikowych si³owni wiatro-
30
Biel – najbardziej popularna barwa samochodowa na œwiecie
White – the most popular colour for cars on the
global scale
Wzrost rynków farb antykorozyjnych i wodnych w Chinach
Chinesee markets of anticorrosive and waterborne coatings experience growth
Farbe Lack 11/2011
Z dwóch niedawno opublikowanych przez
firmê GCiS China Strategic Research badañ
wynika, ¿e rynki farb antykorozyjnych i wodnych w Chinach wykazuj¹ bezustanny potencja³ wzrostowy. Przedsiêbiorstwo ocenia wartoœæ rynku farb antykorozyjnych na 30 miliardów RMB (1 RMB=0,12 EUR). Przemys³ roœnie
rocznie o 13 % i trend ten ma siê dalej utrzymywaæ. W okresie od 2010 do 2015 roku oczekiwany jest, wed³ug studium, œredni wzrost rzêdu 19 %. Chiñski rynek farb wodnych osi¹gn¹³
w roku 2010 obroty rzêdu 15 miliardów RMB,
lub pojemnoœæ prawie 1,2 milionów ton. Farby
wodne na bazie akrylanów pokrywa³y oko³o
90 % zapotrzebowania. Znajduj¹ one zastosowanie g³ównie w sektorze budowlanym i samochodowym. W roku 2010 rynek wzrós³ o 11 % i
a¿ do roku 2015 roczny wzrost ma siê utrzymaæ
na tym samym poziomie.
T.S.
Uzdrowienie rynku farb w Niemczech
Coatings market in Germany recovers
Farbe Lack 1/2012
Do jesieni 2011 na rynku niemieckim przemys³ farb i farb graficznych osi¹gn¹³ wyraŸny
wzrost zarówno w produkcji jak i w sprzeda¿y.
W pierwszym pó³roczu zanotowano wzrost
produkcji rzêdu 5,4 %. Odpowiednie obroty
produkcji krajowej wzros³y o 11,4 %. W trzecim kwartale wzrost produkcji nieco zastopowa³, jednak producenci nadal byli zadowoleni.
Do koñca 2011 w Niemczech, wed³ug przewidywañ, sprzedano 1,8 miliona ton farb i farb
graficznych o wartoœci 5,2 miliarda EUR. Odpowiada to wzrostowi iloœciowemu rzêdu
o 3 %, zaœ wartoœciowemu o 7 % w porównaniu
z rokiem 2010. Prognozowany wzrost rynku
krajowego na rok 2011 jest ci¹gle jeszcze powy¿ej d³ugoterminowego wzrostu sprzeda¿y farb
i farb graficznych ostatniego dziesiêciolecia.
Ponadprzeciêtny wzrost w przysz³ych latach
ma byæ odnotowany przede wszystkim w segmentach dostarczaj¹cych produkty dla bran¿
zorientowanych na eksport – dla przemys³u
ogólnego oraz samochodowego. Na czele tej listy plasuj¹ siê g³ównie takie segmenty jak: maszynowy i samochodowy. Przy ogólnym wzroœcie w tyle pozostan¹ obok segmentu farb okrêtowych przede wszystkim ca³y segment budownictwa, którego wzrost iloœciowy ma wynieœæ tylko 2 %.
T.S.
Biel i srebro najbardziej preferowane barwy
farb samochodowych na œwiecie
Global market trends show white and silver are
the most popular colours for cars
Farbe Lack 1/2012
Biel/biel per³owa nale¿a³y wraz ze srebrem
do najbardziej preferowanych barw farb samochodowych w roku 2011. Wed³ug najnowszego
sprawozdania na temat najbardziej preferowanych barw farb samochodowych na œwiecie,
który publikuje co roku oddzia³ Automotive
Systems amerykañskiego koncernu DuPont,
obydwa odcienie barwy dziel¹ miêdzy sob¹
czo³ow¹ pozycjê w iloœci 22 % ka¿da. D³ugoletni rywale – czerñ (20 %) i popiel (13 %) plasuj¹
siê na miejscach trzecim i czwartym. Sprawozdanie, które od 59 lat ocenia trendy, zawiera
obok globalnego rankingu równie¿ zestawienie
jedenastu wa¿niejszych rynków detalicznych
dla przemys³u motoryzacyjnego. Czerwieñ
(7 %) i granat (6 %) zdo³a³y zachowaæ swoje pozycje z ubieg³ego roku na 5 i 6 miejscu.
T.S.
31
n Nowe wyroby i technologie n
¢ Nowe wyroby i technologie
Pigment odbijaj¹cy promieniowanie IR oszczêdza energiê
IR-reflective pigment saves energy
Firma Eckart wprowadzi³a na rynek nowy
pigment o nazwie „IReflex” zapewniaj¹cy specjalny efekt. Pigment w postaci sproszkowanej
lub jako koncentrat dodawany jest do farb zewnêtrznych i mo¿na go aplikowaæ standardowymi metodami. Pomalowane œciany i sufity
wch³aniaj¹ ciep³o z prawie ka¿dego Ÿród³a wytwarzaj¹cego ciep³o i odbijaj¹ z powrotem do
pomieszczenia. Ta w³aœciwoœæ jest niezale¿na
od koloru farby. Badania prowadzone we
wspó³pracy z Bauhaus-Universitat Weimar pokaza³y, ¿e u¿ywanie tego pigmentu pozwala na
oszczêdnoœci rzêdu 16-22%. Wartoœæ jest zale¿na od struktury œciany. Im gorsze ocieplenie
budynku tym wiêksza bêdzie oszczêdnoœæ.
E.G.
Analizator cz¹steczek z szerokim wachlarzem zastosowañ
Particle size analyser for wide application range
Dziêki zastosowaniu nowoczesnych metod
dzia³ania, automatycznym pomiarom, ci¹g³ej
weryfikacji jakoœci danych nowy analizator
laserowy „Mastersizer 3000” wprowadzony
przez firmê Malvern Instruments zapewnia
wysoki stopieñ elastycznoœci w zastosowaniu
oraz pozwala na zmniejszenie kosztów opracowywania nowych produktów i technologii.
Analizator Mastersizer 3000 umo¿liwia pomiary wielkoœci cz¹stek w zakresie (0,01 – 3500)
µm, zapewniaj¹c wysok¹ rozdzielczoœæ oraz
mo¿liwoœæ szybkiego i ³atwego prze³¹czania
pomiêdzy such¹ i mokr¹ analiz¹. Produkt ³¹czy
solidne wykonanie optyki i doskona³ego opro-
32
gramowania, aby umo¿liwiæ profesjonalne pomiary i analizy doœwiadczonym i pocz¹tkuj¹cym u¿ytkownikom. System przedstawia wyniki w sposób u³atwiaj¹cy ich póŸniejsze, wygodne wykorzystanie. Urz¹dzenie pozwala na
analizê proszków, emulsji, szlamów i zawiesin.
E.G.
Odpieniacz bezsilikonowy
Silicone-free defoamer
Firma Evonik opracowa³a nowy odpieniacz
dla wodnych farb, który nie zawiera silikonu
i olejów mineralnych. Skoncentrowany odpieniacz o nazwie „Tego Foamex 833” mo¿na stosowaæ przy produkcji farb drukarskich przeznaczonych na opakowania ¿ywnoœci i na tzw.
ekologiczne pow³oki, które s¹ w zgodzie z œrodowiskowymi przepisami dot. oznakowania.
G³ówn¹ cech¹ produktu jest dobra kompatybilnoœæ i inhibicja piany, szybkie pêkanie pêcherzyków piany i d³ugi okres dzia³ania. Odpieniacz podlega rejestracji i spe³nia wszelakie
przepisy dot. materia³ów i artyku³ów maj¹cych
kontakt z ¿ywnoœci¹, tj. Lista A Rozporz¹dzenia Szwajcarskiego 817.023.21, Anex 6, FDA
175.300(XIV), German Federal Institute for
Risk Assessment recommendation i dyrektywa
Komisji Europejskiej 2002/72/EC, Anex III.
E.G.
Wodna alternatywa
Waterborne alternative
Farbe Lack 11/2011
Firma CD-Color GmbH & Co.KG uzupe³ni³a
asortyment farb CWS o kompletny system
wodny. Jedno- i dwusk³adnikowe systemy farb
nowej linii CWS „Aqua Premiumline” odznaczaj¹ siê s³abym zapachem i niskim obci¹¿e-
n Nowe wyroby i technologie n
niem emisyjnym. Farby przeznaczone s¹ do
stosowania miêdzy innymi do wnêtrz jak i do
specjalnych zastosowañ. W sk³ad serii wchodz¹ grunt uniwersalny i izolacyjny, miêdzywarstwy, wysokojakoœciowe farby bia³e i barwne o ró¿nym stopniu po³ysku oraz farby z przeznaczeniem na okna i grzejniki. Jedno- i dwusk³adnikowe lakiery i farby do drewna tworz¹
na parkietach, drzwiach i innych pod³o¿ach
drewnianych powierzchniê odporn¹ na zniszczenia.
T.S.
Bezsilikonowy œrodek przeciw pienieniu
Silicone free antifoam additive
Farbe Lack 11/2011
Firma BASF SE opracowa³a bez silikonowy
œrodek zapobiegaj¹cy pienieniu o nazwie „Efka
2010”. Œrodek ten nadaje siê szczególnie do
rozpuszczalnikowych systemów farb o wysokim po³ysku. Mo¿e byæ stosowany zarówno do
systemów pigmentowanych jak i niepigmentowanych. Transparentnoœæ farby zostaje zachowana zarówno przed jak i po utwardzeniu. Produkt dobrze znosi siê z wieloma systemami,
miêdzy innymi z farbami nitrocelulozowo-alkidowymi, dwusk³adnikowymi farbami poliuretanowymi, farbami piecowymi, farbami utwardzanymi kwasami i na zimno, farbami epoksydowymi. Produkt jest g³ównie przeznaczony
dla farb do mebli i pod³óg i jest osi¹galny w Europie, Ameryce Pó³nocnej i w Chinach. Ponadto produkt mo¿e byæ stosowany w przemyœle
samochodowym.
T.S.
Ochrona przed wod¹
Waterproof coating
Farbe Lack 1/2012
Firma Remmers Baustofftechnik GmbH
opracowa³a farbê do drewna, która chroni
przed wod¹ ju¿ w tym samym dniu po wymalowaniu. W przypadku farby do okien „Induline
DW-601 Aqua Stopp” reakcja utwardzania zachodzi wyraŸnie szybciej, wymagana wed³ug
DIN EN927-5 wartoœæ absorpcji wody poni¿ej
175 g/m2, osi¹gana jest ju¿ po 72 godzinach.
Nowe opracowanie oparte jest na nowym polimerze wielofazowym jako substancji b³onotwórczej. Jest on w zakresie molekularnym tak
gêsto skonfigurowany, ¿e pow³oka lakierowa
prawie nie absorbuje wody. Zamyka ono puste
przestrzenie pod³o¿a na p³yn¹c¹ wodê, zostaje
jednak zachowana mo¿liwoœæ dyfuzji. Równie¿ podwy¿szona zostaje przyczepnoœæ na
mokro, przy dobrej mo¿liwoœci zwil¿ania porowatego drewna.
T.S.
Pasty pigmentowe o intensywnej czerwieni
Deep red pigment pastes
Farbe Lack 1/2012
Firma Protec Systempasten GmbH uzupe³ni³a swoj¹ seriê wodnych past „DecoTint
Premium W” dla farb fasadowych i tynków,
o dwie nowe pasty czerwone na bazie pigmentów organicznych. Za pomoc¹ pigmentu
klasy terylenu (ciemna czerwieñ 277 RB –
P.R. 179) mo¿liwe jest osi¹gniêcie odpornoœci
na œwiat³o i warunki atmosferyczne porównywalne do czerwieni szkar³atnej. Karminowo czerwony zakres odcienia barwy równie¿
jest uwzglêdniony. Za pomoc¹ Chinacridonu
mo¿liwe jest otrzymanie œwiec¹cej, intensywnej czerwieni, mianowicie w palecie od
czerwieni p³omieniowej a¿ do purpury o odcieniu niebieskawym (Premium W Rot 297
RB – P.V. 19). W przypadku obydwu pigmentów chodzi o pigmenty policykliczne, które
ze wzglêdu na obecnoœæ wiêkszej iloœci systemów pierœcieniowych charakteryzuj¹ siê
szczególnie wysok¹ stabilnoœci¹.
T.S.
33
n Opisy bibliograficzne n
¢ Opisy bibliograficzne
Dzia³ zawiera opisy bibliograficzne artyku³ów z dziedziny farb i lakierów opracowane na
podstawie znajduj¹cych siê w IMPiB Oddz.
Gliwice fachowych czasopism krajowych i zagranicznych oraz materia³ów konferencyjnych
— stanowi wiêc informacjê o dokumentach
pierwotnych oraz ich treœci. Informacje te u³o¿one s¹ w oparciu o klasyfikacjê i skorowidz
zagadnieñ tematycznych i dotycz¹ ostatnich
osi¹gniêæ nauki, techniki, wynalazczoœci, bezpieczeñstwa i higieny pracy oraz zagadnieñ
ekonomiczno-organizacyjnych i rynkowych.
Dane bibliograficzne wy¿ej wymienionych
materia³ów obejmuj¹ w kolejnoœci: tytu³ artyku³u w jêzyku polskim, tytu³ artyku³u w jêzyku oryginalnym, nazwisko autora, skrót nazwy czasopisma, rok, tom i numer strony, liczbê rysunków,
tabel i pozycji bibliograficznych.
WYKAZ REFEROWANYCH CZASOPISM I ICH SKRÓTÓW
1. Coatings World – Coatings World
2. European Coatings Journal – Europe Coatings J
3. Farbe und Lack – Farbe Lack
4. Journal of Coatings Technology – JCT Coatings Tech
5. Journal of Coatings Technology and Research – J Coat Tech and Research
6. Polymers Paint Colour Journal – Polym Paint Col J
7. Surface Coatings International Journal of the Oil & Colour Chemists’
Association – Surface Coatings Internat
8. Progress in Organic Coatings – Progr. Org. Coat.
KLASYFIKACJA ZAGADNIEÑ w WYDAWNICTWACH ZINT
INSTYTUTU IN¯YNIERII MATERIA£ÓW POLIMEROWYCH i BARWNIKÓW
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.3.1.
1.3.2.
1.3.2.1.
1.3.2.2.
1.3.2.3.
1.3.2.4.
1.3.2.5.
1.3.2.6.
1.3.3.
1.3.3.1.
1.3.3.2.
1.3.4.
1.3.5.
1.3.6.
34
SUROWCE LAKIERNICZE
Oleje i woski
¯ywice naturalne — szelak, kalafonia, kopalne i inne
¯ywice syntetyczne
Polimery wêglowodorowe
Polimery zawieraj¹ce tlen
¯ywice alkidowe
Nasycone ¿ywice poliestrowe
Nienasycone ¿ywice poliestrowe
¯ywice epoksydowe
¯ywice akrylowe
¯ywice fenolowe
Polimery zawieraj¹ce azot
Poliuretany — poliizocyjaniany
¯ywice aminowe — amidowe, aminowe,
imidowe, melaminowe i inne
Polimery chlorowcowane
¯ywice zawieraj¹ce krzem i inne heteropierwiastki
Polimery celulozowe
1.3.7.
1.3.7.1.
1.3.7.2.
1.3.8.
1.3.9.
1.3.10.
1.3.11.
1.4.
1.5.
1.5.1.
1.5.1.1.
1.5.1.2.
1.5.1.3.
1.5.1.4.
1.5.1.5.
Polimery wodorozcieñczalne
Polikondensacyjne
Dyspersyjne i emulsyjne
Spoiwa nieorganiczne
Polimery o specjalnych w³aœciwoœciach —
ognioodporne, termoodporne
Kauczuki — naturalne, syntetyczne, chlorowane i inne
Substancje bitumiczne — bitumy, asfalty,
smo³y, paki itp.
Rozpuszczalniki, rozcieñczalniki, plastyfikatory
Pigmenty
Pigmenty nieorganiczne
Pigmenty bia³e
Pigmenty barwne
Pigmenty czarne
Pigmenty z efektami specjalnymi (metaliczne, per³owe, interferencyjne)
Pigmenty œwiec¹ce (fluoroscencyjne, fosforoscencyjne)
1.5.2.
1.5.2.1.
1.5.2.2.
1.5.2.3.
1.5.2.4.
1.5.3.
1.6.
1.7.
1.8.
2.
2.1.
2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
2.1.5.
2.1.6.
2.1.7.
2.1.8.
2.1.9.
2.1.10.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
3.
3.1.
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.
Pigmenty organiczne
Pigmenty barwne
Pigmenty czarne
Pigmenty z efektami specjalnymi
Pigmenty œwiec¹ce
Pigmenty specjalne: antykorozyjne, uniepalniaj¹ce, otoczkowane i inne
Wype³niacze
Pasty pigmentowe, mieszalniki farb
Œrodki pomocnicze — sykatywy, œrodki
przeciw ko¿uszeniu, matuj¹ce, truj¹ce, absorbuj¹ce UV i inne
WYROBY LAKIEROWE
Rozpuszczalnikowe wyroby lakierowe —
pigmentowane
Wyroby lakierowe dla motoryzacji
Wyroby lakierowe dla budownictwa ogólnego
Wyroby lakierowe na drewno — na meble,
drewno i materia³y drewnopochodne
Wyroby lakierowe dla œrodków transportu
Wyroby lakierowe dla okrêtownictwa (farby okrêtowe) i gospodarki morskiej
Wyroby lakierowe dla przemys³u elektrotechnicznego — elektroizolacyjne i inne
Wyroby lakierowe dla opakowañ — do puszek konserwowych i inne m.in. dla przemys³u spo¿ywczego
Wyroby lakierowe antykorozyjne — podk³ady, grunty i inne
Farby graficzne
Farby specjalne — ognioodporne, niepalne,
m³otkowe, wielobarwne, matowe, chemoodporne, tiksotropowe, pr¹doprzewodz¹ce, odblaskowe, daj¹ce pow³oki zdzieralne, przeciwœlizgowe i inne
Wyroby lakierowe wodorozcieñczalne
Wyroby lakierowe bezrozpuszczalnikowe
Farby proszkowe
Wyroby lakierowe utwardzane radiacyjnie
(UV, EBC)
Wyroby o du¿ej zawartoœci czêœci sta³ych
(high solids)
Kity, szpachlówki — kity szpachlowe, masy
dŸwiêkoch³onne, mastyki i inne
Plastizole i organozole
STOSOWANIE WYROBÓW LAKIEROWYCH
Przygotowanie powierzchni do malowania
Nak³adanie pow³ok — techniki malowania
Malowanie zanurzeniowe
Natrysk pneumatyczny
Malowanie bezpowietrzne
Polewanie wielostrumieniowe
3.2.5.
3.2.6.
3.2.7.
3.2.8.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
4.
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.6.1.
4.6.2.
4.6.3.
4.7.
4.8.
4.9.
5.
5.1.
5.2.
5.3.
Natrysk elektrostatyczny
Malowanie elektroforetyczne
Ci¹g³e powlekanie blach (coil coating)
Malowanie walcami i rolkami
Aparaty i urz¹dzenia do malowania — malarnie i lakiernie oraz ich wyposa¿enie
Utwardzanie pow³ok — suszenie, sieciowanie fizyczne, chemiczne, radiacyjne, urz¹dzenia i aparaty do suszenia i inne
Pow³oki lakierowe i inne organiczne —
charakterystyka, badanie w³aœciwoœci
Usuwanie pow³ok — techniki, zmywacze
i inne
Higienicznoœæ oraz warunki stosowania
i eksploatacji
Informacje praktyczne dla stosuj¹cych wyroby lakierowe
ZAGADNIENIA NAUKOWO-BADAWCZE
I PRZEMYS£OWE
Korozja — problematyka korozji, ochrona
przed korozj¹, przetwarzacze rdzy, itp.
Zagadnienia organizacyjno-ekonomiczne
Organizacja, ekonomika — organizacja
pracy, produkcja, planowanie, prognozowanie, tendencje rozwojowe i inne
Magazynowanie, opakowanie, transport
Informacja, dokumentacja, normalizacja,
szkolenie, konferencje, sympozja, targi
Postêp techniczny — wynalazczoœæ, racjonalizacja, prace naukowo-badawcze, automatyzacja
Projektowanie — prace projektowo-konstrukcyjne z zakresu malarni, zak³adów
produkcyjnych
Technologia i aparatura — technologia produkcji, recepturowanie, in¿ynieria chemiczna, aparatura przemys³owa
Zagadnienia badawczo-analityczne — badania, analizy chemiczne, aparatura kontrolno-pomiarowa itp.
Badania terenowe — stacje klimatyczne
Badania przyspieszone
Nowe: techniki, sprzêt i rozwi¹zania badawczo-analityczne
Nowe idee w wyrobach lakierowych
Bezpieczeñstwo i higiena pracy — bhp
i ppo¿., ochrona œrodowiska, socjologia
przemys³owa
Barwa — kolorystyka, dynamika i pomiar
barwy, pigmentacja itp.
RYNEK
Rynek surowców lakierniczych
Rynek wyrobów lakierowych
Nowoœci
35
FiL–1/2012/ 1.3
Substancja b³onotwórcza – krêgos³up farby. Substancja b³onotwórcza jako surowiec
okreœlaj¹cy w³aœciwoœci zarówno ciek³ych
jak i proszkowych farb
Bindemittel – Rückgrat des Lacks. Der
eigenschaftsbestimmende Rohstoff ist das
Bindemittel, egal ob in Flüssig – oder Pulverlacken
R. Schuler
Farbe Lack 2011 (nr 11, s. 46-48, rys. 2)
Substancja b³onotwórcza, zaliczana do nielotnych czêœci farby, ma decyduj¹cy wp³yw na
w³aœciwoœci farby oraz umo¿liwia tworzenie
siê pow³oki podczas schniêcia lub utwardzania. W technologii farb stosuje siê sta³e lub
ciek³e substancje b³onotwórcze. Przedstawiono zadania substancji b³onotwórczej, przegl¹d
ró¿nych sposobów tworzenia pow³ok oraz opisano trzy rodzaje powstawania pow³oki przez
schniêcie fizyczne, chemiczne utwardzanie
oraz sposób mieszany, polegaj¹cy na chemicznym utwardzaniu i fizycznym odparowaniu
rozpuszczalników. W nastêpnych artyku³ach
tej serii przedstawione zostan¹ poszczególne
systemy substancji b³onotwórczych w zale¿noœci od praktycznych zastosowañ.
T.S.
FiL–1/2012/ 1.5.1.4
Ocena i odwzorowanie pigmentów interferencyjnych. Fizyczne prawdopodobieñstwo
musi byæ spe³nione
Beurteilung und Abmusterung von Interferenzpigmenten. Physikalische Plausibilität
muss erfüllt seien
W. R. Cramer
Farbe Lack 2012 (nr 1, s. 34-37, rys. 10, poz.
bibl. 5)
Pigmenty interferencyjne stanowi¹ wa¿n¹
grupê pigmentów, stosowanych w wyrobach
lakierowych przeznaczonych miêdzy innymi
do przemys³u motoryzacyjnego. Odró¿niaj¹ siê
znacznie od innych rodzajów pigmentów,
przede wszystkim k¹tow¹ zale¿noœci¹ zmiany
barwy i jasnoœci. Do ich odwzorowania nie
mog¹ byæ przejête metody, opracowane dla innych pigmentów. Przedstawiono mechanizm
dzia³ania tych pigmentów, rola k¹ta interferencyjnego, geometrii przyrz¹dów pomiarowych,
36
kalibracjê. Stwierdzono, ¿e optyczno-fizyczne
w³aœciwoœci pigmentów interferencyjnych
mog¹ byæ przedstawione w pierwszej kolejnoœci przez fizykalne wartoœci refleksji. Dopiero
w nastêpnej kolejnoœci do oceny mog¹ byæ
zastosowane wartoœci L*a*b*, gdy¿ tylko za pomoc¹ wartoœci refleksyjnych mo¿liwe jest poznanie i sprawdzenie fizycznego prawdopodobieñstwa.
T.S.
FiL–1/2012/ 1.5.3
Nano przeciw rdzy. Ochrona przed korozj¹
za pomoc¹ pigmentów w skali nano
Nano gegen Rost. Korrosionsschutz durch
nanoskalige Pigmente
M. Entenmann, H. Greisiger, R. Maurer,
T. Schauer
Farbe Lack 2011 (nr 11, s. 18-23, rys. 7, tab.
3, poz. bibl. 5)
Celem pracy by³o wskazanie mo¿liwoœci poprawy ochrony antykorozyjnej gruntów przez
zastosowanie pigmentów w skali nano. Do badañ wytypowano bezchromianowe pigmenty
antykorozyjne – fosforany strontu i aluminium
oraz fosforany cynku i molibdenu, które po
zmieleniu do skali nano wprowadzono do konwencjonalnego gruntu epoksydowego. Stwierdzono, ¿e nano pigmenty na bazie fosforanów
strontu i cynku odznaczaj¹ siê efektywniejsz¹
ochron¹ przed korozj¹ ni¿ konwencjonalne
produkty o cz¹steczkach w zakresie mikro. Pigmenty nano mog¹ byæ otrzymywane z konwencjonalnych pigmentów przy zastosowaniu odpowiednich metod mielenia z dodatkiem œrodków stabilizuj¹cych. Lepsze w³aœciwoœci antykorozyjne pigmentów nano potwierdzi³y przyœpieszone badania termocykliczne, pomiary
impedancji oraz badania w komorze solnej i
starzenie w warunkach atmosferycznych.
T.S.
FiL–1/2012/ 1.6
Matowienie przy pomocy l¿ejszych domieszek. Ultra drobne cz¹stki wzmacniaj¹
oraz skutecznie matuj¹ bezbarwne pow³oki utwardzane promieniowaniem UV
Matting with a lighter touch. Ultrafine particles reinforce and effectively matt UV cured clearcoats
J. Phipps, N. Wood
Europe Coatings J, 2011 (nr 9, s. 30-34,
rys. 9, poz. bibl. 4)
Przeprowadzono badania porównawcze kilku wype³niaczy o drobnych cz¹stkach w bezbarwnych wyrobach lakierowych utwardzanych promieniowaniem UV. Zastosowanie
wszystkich badanych wype³niaczy skutkowa³o
popraw¹ w³aœciwoœci mechanicznych pow³ok.
Dobre w³aœciwoœci optyczne oraz wy¿sz¹ efektywnoœæ matowienia pow³ok bezbarwnych w
porównaniu do standardowej krzemionki uzyskano przy zastosowaniu technicznego glinokrzemianu sk³adaj¹cego siê z ultra drobnych
cz¹stek o niskim wspó³czynniku za³amania
œwiat³a.
Zastosowanie nieorganicznych wype³niaczy w bezbarwnych wyrobach lakierowych
jest ograniczone z uwagi na fakt, ¿e wystêpuje
rozpraszanie œwiat³a i utrata klarownoœci, w
przypadku gdy cz¹stki nie charakteryzuj¹ siê
wspó³czynnikiem za³amania œwiat³a zbli¿onym do wspó³czynnika za³amania œwiat³a pow³oki b¹dŸ nie s¹ bardzo ma³ej wielkoœci.
W wyniku badañ porównawczych kilku wype³niaczy o drobnych cz¹stkach w bezbarwnych wyrobach lakierowych utwardzanych
promieniowaniem UV stwierdzono, ¿e przepuszczalnoœæ œwiat³a i zamglenie nie by³y blisko zwi¹zane z badanymi minera³ami. Wszystkie wype³niacze poprawia³y w³aœciwoœci mechaniczne wolnych pow³ok wyrobów lakierowych.
Zastosowanie technicznego glinokrzemianu sk³adaj¹cego siê z ultra drobnych cz¹stek w
kszta³cie p³ytek o niskim wspó³czynniku za³amania œwiat³a 1,56 pozwoli³o na uzyskanie po³¹czenia wysokiej przepuszczalnoœci optycznej
z niskim zamgleniem.
Pow³oki utwardzane promieniowaniem UV
s¹ trudne do zmatowienia z uwagi na ich niski
skurcz oraz szybkie utwardzanie. W przypadku uretanowo-akrylowych bezbarwnych wyrobów lakierowych utwardzanych UV, glinokrzemian powoduje powstanie g³adkiej powierzchni o drobnej mikro chropowatoœci, która nadaje ni¿szy po³ysk ni¿ krzemionka przy jednoczeœnie mniejszym wp³ywie na w³aœciwoœci
reologiczne.
A.P.
FiL–1/2012/ 2.2.
Nowoczesne œrodki odpowietrzaj¹ce dla
systemów nak³adania pow³ok na bazie
wody
Novel de-aerators for air less spray applied
water-based coatings
Polym Paint Col J, 2011 (vol. 201, s. 20-23)
Do wyrobów lakierowych podczas produkcji oraz ich póŸniejszej aplikacji dostaj¹ siê
znaczne iloœci mikropêcherzyków powietrza
lub innych gazów z rozpuszczalników, które
maj¹ znacz¹cy wp³yw na ich w³aœciwoœci (np.
lepkoœæ) oraz wygl¹d. Œrodki odpowietrzaj¹ce
eliminuj¹ pêcherzyki i mikropiany pod powierzchni¹ pow³oki, z kolei œrodki przeciwpienne powoduj¹ pêkanie pêcherzyków na powierzchni pow³oki. Szukaj¹c nowych rozwi¹zañ z zakresu œrodków przeciwpiennych
i odpowietrzaj¹cych nale¿y pamiêtaæ o zachowaniu równowagi pomiêdzy dwiema w³aœciwoœciami: kompatybilnoœci¹ odpieniacza i jego
skutecznoœci¹. Z jednej strony kompatybilny
odpieniacz ³atwo daje siê aplikowaæ i nie powoduje defektów czy problemów ze stabilnoœci¹,
ale mo¿e byæ mniej wydajny. Z drugiej strony
odpieniacz o gorszej kompatybilnoœci bêdzie
mia³ lepsze powinowactwo na styku powietrze/ciecz co u³atwia pêkanie pêcherzyków, ale
pogarsza estetyczne w³aœciwoœci pow³oki. Wyró¿nia siê trzy grupy odpieniaczy: na bazie silikonu, organiczne i molekularne. Œrodki przeciwpienne i odpowietrzaj¹ce maj¹ podobne
w³aœciwoœci, ale niektóre odpieniacze obni¿aj¹
oczekiwany poziom jakoœci. Niektóre silikonowe œrodki odpowietrzaj¹ce jak równie¿ etoksytetrametylodecylodiol zapewniaj¹ korzyœci
u¿ytkownikom systemów z u¿yciem oraz bez
u¿ycia powietrza do nak³adania pow³ok na bazie wody. Œrodki odpowietrzaj¹ce by³y testowane w ró¿nych aplikacjach i okaza³y siê bardzo
wydajne podczas eliminacji mikropêcherzyków oraz zapobiega³y powstawaniu kraterów.
Poprawie uleg³ równie¿ po³ysk pow³ok. Rekomendowane s¹ do pow³ok na bazie wody, gdzie
systemy z u¿yciem jak i bez u¿ycia powietrza
s¹ powszechnie u¿ywane. Wykorzystywane s¹
jako pow³oki na meble, wyroby stolarskie, na
stal i tworzywa sztuczne.
E.G.
37
FiL–1/2012/ 2.2.
Indywidualne rozwi¹zania kolorystyczne
dla przemys³u farb wodorozcieñczalnych
Customised colour solutions for waterborne
industrial coatings
Polym Paint Col J, 2011 (vol. 201, s. 14-18)
Szybkoœæ, elastycznoœæ, niezawodnoœæ oraz
innowacyjnoœæ s¹ podstawowymi czynnikami
z punktu widzenia wytwórców farb przemys³owych. Takie wnioski wyp³ywaj¹ z ankiety przeprowadzonej w 28 europejskich krajach w
2009 r. przez Evonik Colortrend. Odpowiednia
wiedza na temat barwników i technologii stosowania powoduje ¿e producenci potrafi¹
szybko i elastycznie dostosowaæ siê do wymagañ konsumentów. Farby przemys³owe to farby
dekoracyjne, ochronne i o specjalnym zastosowaniu.
Wybór barwników musi byæ oparty na ocenie
konkretnych aspektów tj. wp³yw na w³aœciwoœci
pow³oki, dyspergowalnoœæ, kompatybilnoœæ,
obowi¹zek rejestracji i regulacje prawne. Takie
podejœcie pomaga producentom farb przemys³owych sprostaæ obecnym i przysz³ym wymogom
dot. LZO oraz uproœciæ i zwiêkszyæ elastycznoœæ
produkcji i logistyki przy zachowaniu za³o¿onych w³aœciwoœci farb. Takie podejœcie przyczynia siê do skrócenia czasu pomiêdzy desk¹ kreœlarsk¹ a rejestracj¹ barwników wytwarzanych
na specjalne zamówienie (aby sprostaæ specyficznym wymogom klienta).
Korzyœci jakie wyp³ywaj¹ z indywidualnego
podejœcia do produkcji farb pod klienta to brak
znacz¹cego wp³ywu na w³aœciwoœci farb, nie
ma potrzeby poprawiania farb bazowych, uproszczenie produkcji i logistyki, elastycznoœæ i
szybsza reakcja na oczekiwania rynku.
Aby osi¹gn¹æ taki poziom w krótkim odcinku czasu trzeba korzystaæ z konkretnych rozwi¹zañ. Dobrze rozwiniête i elastyczne metody
dzia³ania pozwalaj¹ na przyœpieszenie procesu
rozwoju indywidualnych rozwi¹zañ z jednoczesnym spe³nieniem wymogów stawianym
farbom przemys³owym.
E.G.
FiL–1/2012/ 2.2
Unieszkodliwienie sêków. Wodna emulsja
kationowa powstrzymuje odbarwienie
drewna spowodowane zaciekami
38
Tying up the knots. Waterborne cationic
emulsion resists bleed discolouration from
wood
J. Scheerder, J. Bouman, M. Roelands,
D. Twene
Europe Coatings J, 2011 (nr 9, s. 42-48, tabl.
6, rys. 3, poz. bibl. 8)
Wykazano, ¿e zastosowanie wodnej kationowej emulsji polimerowej pozwoli³o na uzyskanie wysokich parametrów eksploatacyjnych
w zakresie przeciwdzia³ania zaciekom spowodowanym obecnoœci¹ sêków w drewnie. Nadaje ona równie¿ uniwersalne w³aœciwoœci adhezyjne dla szerokiej gamy pod³o¿y. Gêstoœæ ³adunku oraz rozk³ad sk³adu chemicznego kationowych oligomerów zosta³y przedstawione
jako kluczowe czynniki warunkuj¹ce te wa¿ne
w³aœciwoœci.
Wodne dyspersje kationowe mog¹ nadawaæ
bardzo korzystne w³aœciwoœci w aspekcie odpornoœci na powstawanie zacieków wywo³anych obecnoœci¹ sêków oraz przyczepnoœci.
Nowy ¿ywiczny oligomer zosta³ opracowany w celu zast¹pienia jedno- lub dwusk³adnikowych wodnych i rozpuszczalnikowych gruntów, a zastosowanie jego daje najlepsze rezultaty dzia³ania przeciw powstawaniu zacieków
wywo³anych obecnoœci¹ sêków. Ponadto nadaje on uniwersalne w³aœciwoœci adhezyjne wielu rodzajom pod³o¿y o ró¿nych potencja³ach
termodynamicznych powierzchni i strukturach powierzchni.
Porównanie tego produktu z innym, wytwarzanym z zasadniczo tych samych surowców
na drodze innego procesu polimeryzacji wykaza³o, ¿e gêstoœæ ³adunku oraz rozk³ad sk³adu
chemicznego kationowych oligomerów s¹
uwarunkowane procesem wytwarzania oraz s¹
one kluczowymi czynnikami determinuj¹cymi
parametry eksploatacyjne w aspekcie zacieków wywo³anych obecnoœci¹ sêków oraz przyczepnoœci.
A.P.
FiL–1/2012/ 2.6
Wyd³u¿enie czasu pracy. Ochrona maszyn
przemys³owych za pomoc¹ dwusk³adnikowej nawierzchniowej farby poliuretanowej
Arbeitszeit verlängern. Industriemaschinen
mit einem 2K-PUR Decklack schützen
R. Schuler
Farbe Lack 2012 (nr 1, s. 41-42, rys. 2, tab. 1)
Maszyny przemys³owe musz¹ odznaczaæ siê
d³ugim czasem u¿ytkowania, podczas którego
nara¿one s¹ na mechaniczne i termiczne obci¹¿enia oraz dzia³anie agresywnych mediów.
Przedstawiono dwusk³adnikow¹ poliuretanow¹ farbê nawierzchniow¹ na bazie poliakrylanu poliolu, której zadaniem jest przed³u¿enie
czasu u¿ytkowania maszyn. Farba nawierzchniowa tworzy system pow³okowy z dwusk³adnikowym gruntem epoksydowym i dobrze
przyczepn¹ miêdzywarstw¹. Opisano zastosowane surowce, podstawowe reakcje izocyjanianów, w formie tabelarycznej podano dok³adn¹ recepturê farby nawierzchniowej oraz
poszczególne etapy jej otrzymywania, sposób
aplikacji farby i konieczne przy tym œrodki ostro¿noœci.
T.S.
FiL–1/2012/ 3.2.7
Wybór kwasów. Wp³yw ró¿nych katalizatorów na sieciowanie piecowych farb poliestrowych
The acid test. How different catalysts affect
curing of stoved polyester paints
I. A. Kudinkina, N. P. Vlasova, A. A. Ilyin
Europe Coatings J., 2012 (vol. 1, str. 38-42,
rys. 5, tabl. 1, poz. bibl. 9)
¯ywice poliestrowe s¹ czêsto stosowane
w procesach ci¹g³ego powlekania („coil coatings”), podczas których nastêpuje ich utwardzanie w wysokiej temperaturze (200-250°C) w
stosunkowo krótkim czasie (mniej ni¿ 1-2 minut). Globalna tendencja ma na celu obni¿enie
temperatury sieciowania oraz skrócenie czasu
sieciowania, zapewniaj¹c tym samym zwiêkszenie wydajnoœci linii produkcyjnych oraz obni¿enie kosztów produkcji. W tym celu stosuje
siê ró¿ne typy katalizatorów, przyspieszaj¹ce
proces sieciowania. Jednak nale¿y braæ pod
uwagê wp³yw tych katalizatorów na w³aœciwoœci uzyskiwanych pow³ok. Katalizatory
kwasowe wywieraj¹ du¿y wp³yw na interakcje
pomiêdzy grupami funkcyjnymi spoiwa i œrodka sieciuj¹cego. Du¿¹ rolê odgrywaj¹ równie¿
aminowe œrodki blokuj¹ce. Budowa chemiczna
i iloœæ zastosowanego katalizatora wp³ywa na
takie w³aœciwoœci pow³ok jak przyczepnoœæ,
w³aœciwoœci antykorozyjne, elastycznoœæ i odpornoœæ na uderzenie. Ró¿nice obserwuje siê
nie tylko pomiêdzy katalizatorami nale¿¹cymi
do ró¿nych grup, ale równie¿ pomiêdzy katalizatorami nale¿¹cymi do jednej grupy. Dobór
w³aœciwego katalizatora polega na przyspieszeniu procesu sieciowania bez niekorzystnego
wp³ywu na uzyskiwane w³aœciwoœci pow³ok.
S³abe kwasy organiczne okaza³y siê dobrymi
katalizatorami w przypadku butylowanych
i czêœciowo metylowanych ¿ywic, natomiast
silne kwasy nadaj¹ siê do ¿ywic ca³kowicie eteryfikowanych.
W artykule opisano badania dotycz¹ce
wp³ywu ró¿nych blokowanych katalizatorów
kwasowych na proces sieciowania i w³aœciwoœci pow³ok poliestrowych. Na podstawie przeprowadzonych badañ, stwierdzono, ¿e kwas
dodecylo-benzenosulfonowy (DDBSA) zapewnia odpowiedni¹ równowagê miêdzy procesem
sieciowania a w³aœciwoœciami fizycznymi i mechanicznych utwardzonych pow³ok poliestrowych.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 3.8
Wp³ywanie w k³opoty. Dzia³anie s³odkiej
wody w stoczniach mo¿e os³abiaæ w³aœciwoœci przeciwporostowe
Floating into trouble. Freshwater exposure
in shipyards may impair antifouling performance
E. Risberg, H. Boen
Wiele statków jest obecnie budowanych
w stoczniach w Azji, zlokalizowanych w niektórych przypadkach nad rzekami. W zwi¹zku
z tym czêœæ etapów budowy statków wykonywana jest w czasie ich wodowania w s³odkiej
wodzie. Do koñca nie jest wyjaœnione jaki
wp³yw wywiera ten fakt na w³aœciwoœci przeciwporostowe pow³ok lakierowych na statkach, których przeznaczeniem jest eksploatacja w wodzie morskiej. W artykule opisano badania w³aœciwoœci przeciwporostowych handlowych wyrobów: farb oraz spoiw, po odwirowaniu pigmentów. Badano nasi¹kliwoœæ wody
czterech pow³ok sililoakrylowych i szeœciu pow³ok systemów jonowymiennych. We wszyst-
39
kich badanych przypadkach nasi¹kliwoœæ
wody, a w konsekwencji spêcznienie pow³ok,
by³a wiêksza w wodzie s³odkiej ni¿ w wodzie
s³onej. Jednak¿e wystêpowa³y powa¿ne ró¿nice w uzyskanych wynikach badañ. Dla niektórych systemów jonowymiennych stwierdzono
bardzo wysok¹ nasi¹kliwoœæ wody s³odkiej
oraz towarzysz¹ce jej, w dwóch przypadkach,
spêcherzenie. Nasi¹kliwoœæ wody spoiw sililoakrylowych by³a mniej zmienna, ale za to w
wiêkszym stopniu zale¿a³a od pigmentacji.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.1
Przewodnoœæ w³aœciwa i zachowanie antykorozyjne kompozytów polianilina/cynk.
Badania wp³ywu rozk³adu i wielkoœci cz¹stek cynku
Conductivity and anticorrosion performance of polyaniline/zinc composites: Investigation of zinc particle size and distribution effect
A. Olad, M. Barati, H. Shirmohammadi
Progr. Org. Coat., 2011 (vol. 72, issue 4, str.
599-604, rys. 10, tabl. 1, poz. bibl. 38)
Przygotowano kompozyty i nanokompozyty
polianilinowo-cynkowe, w których wype³niacz
matrycy polimerowej (PANI) stanowi³y cz¹stki
cynku (Zn) (dodawane w ró¿nych iloœciach)
o œredniej wielkoœci cz¹stek wynosz¹cej 60 µm
i 35 nm. Metod¹ wylewania roztworów kompozytów i nanokompozytów otrzymano pow³oki,
które badano pod k¹tem ich przewodnoœci
w³aœciwej oraz w³aœciwoœci antykorozyjnych.
Na podstawie przeprowadzonych badañ,
stwierdzono, ¿e zarówno przewodnoœæ w³aœciwa jak i w³aœciwoœci antykorozyjne badanych
kompozytów i nanokompozytów zale¿¹ od iloœci dodanego wype³niacza cynkowego – ulegaj¹
one poprawie wraz ze wzrostem zawartoœci
cynku. Ponadto stwierdzono, ¿e pow³oki nanokompozytowe PANI/Zn maj¹ lepsze w³aœciwoœci antykorozyjne w stosunku do pod³o¿y z ¿elaza ni¿ pow³oki kompozytowe PANI/Zn.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.1
Poprawa w³aœciwoœci antykorozyjnych organicznie modyfikowanych pow³ok silikatowo-epoksydowych poprzez w³¹czenie organicznych i nieorganicznych inhibitorów
40
Improving the corrosion protection properties of organically modified silicate–epoxy
coatings by incorporation of organic and
inorganic inhibitors
A.C. Balaskas, I.A. Kartsonakis, D. Snihirova, M.F. Montemor, G. Kordas
653-662, rys. 23, tabl. 7, poz. bibl. 42)
Pow³oki na bazie epoksydu i organicznie
modyfikowanego krzemianu (ORMOSIL) przygotowano na pod³o¿ach stopu aluminium
2024-T3, w celu ochrony pod³o¿a przed korozj¹. Aby poprawiæ w³aœciwoœci antykorozyjne
matrycy polimerowej w³¹czano do niej ró¿ne
organiczne i nieorganiczne zwi¹zki maj¹ce
zdolnoœæ hamowania procesu korozji. Pow³oki
ORMOSIL/epoksydowe nak³adano metod¹ zanurzeniow¹. W³aœciwoœci tak otrzymanych
pow³ok badano po 24 godzinach utwardzania
w temperaturze 90°C. Morfologiê pow³ok analizowano przy pomocy metody skaningowej
mikroskopii elektronowej (SEM), natomiast
sk³ad i strukturê – metod¹ FTIR i EDX. W³aœciwoœci antykorozyjne pow³ok badano metod¹
elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS). Uzyskane wyniki wykaza³y, ¿e najlepsz¹ ochronê przed korozj¹ zapewni³ dodatek nieorganicznych inhibitorów, w których
wa¿na rolê odgrywaj¹ kationy w azotanach.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.4
Produkcja ma³oseryjna w odwrocie na
rzecz produkcji ci¹g³ej. Zamiana produkcji
ma³oseryjnej na projekty produkcji ci¹g³ej
prowadzi do procesów wysoko ekologicznych
Batch production is out, continuous is in.
Converting batch to continuous production
schemes leads to highly eco-friendly processes
L. Grundemann, N. Fischer, S. Scholl
Europe Coatings J, 2011 (nr 9, s. 24-29,
Pojemniki do produkcji ma³oseryjnej z uwagi na swoj¹ uniwersalnoœæ s¹ przede wszystkim
stosowane do wytwarzania chemicznych produktów specjalnych, jak farby i wyroby lakierowe. Jednak¿e podtrzymywanie tej produkcji
dla wysoko specyficznych wyrobów ma szkod-
liwy wp³yw na procesy mycia i likwidacjê zanieczyszczeñ. Ponadto produkcja ta jest wysoko energoch³onna, poniewa¿ jest ona zwi¹zana
z czêst¹ koniecznoœci¹ ogrzewania, co jest wysoce nieekonomiczne. Przyk³ad tuszy drukarskich wskazuje, ¿e wydajnoœæ zasobów ulega
zwiêkszeniu w wyniku zamiany produkcji ma³oseryjnej na ci¹g³¹. Zastosowanie mikro komponentów powoduje, ¿e produkcja ci¹g³a w
skali mikro staje siê ekonomicznie op³acalna
nawet przy niskiej wydajnoœci produktu.
Zamiana produkcji ma³oseryjnej na ci¹g³¹
jest korzystna, szczególnie dla zwi¹zków chemicznych do zastosowañ specjalnych.
Proponowany proces ci¹g³y ³¹czy makro
komponenty z wyposa¿eniem o wielkoœci
mikro i znany jest jako produkcja ci¹g³a w skali
mikro („micro conti manufacturing”).
Podawanie reagentów o trudnych w³aœciwoœciach, jak np. pianotwórczych jest mo¿liwe
w oparciu o w³aœciwy wybór mikro komponentów.
Efektywnoœæ energetyczna ogrzewania jest
wy¿sza dla produkcji ci¹g³ej.
Produkcja ci¹g³a pozwala na ominiêcie cykli czyszczenia w czasie procedur zmiany produktu.
Produkcja ci¹g³a w skali mikro jest szczególnie atrakcyjna dla sektorów przemys³u, w których dominuj¹ grupy produktów o wielu podobnych w³aœciwoœciach przy ich niskiej œredniej wydajnoœci.
A.P.
FiL–1/2012/ 4.6
Wycieczka w kierunku granatu. Kszta³towanie w³aœciwoœci optycznych pow³ok za
pomoc¹ pigmentów z efektami specjalnymi
Ausflug ins Blaue. Mit Effektpigmenten funkelnd stylen und das Glitzern messen
Th. Rentschler
bibl. 7)
Pigmenty z po³yskiem per³owym o wysokim
nasyceniu barwy umo¿liwiaj¹ otrzymanie
szczególnych efektów optycznych. Na przyk³adzie granatowych pigmentów z efektem specjalnym przedstawiono pigmenty interferencyjne o czêœciowo nowej technologii, umo¿liwiaj¹ce wysokie nasycenie barwy i równoczeœ-
nie otrzymanie pow³ok od satynowych do pow³ok z po³yskiem. Te wariacje w teksturze farby mo¿liwe s¹ do osi¹gniêcia poprzez wielkoœæ
cz¹steczek zastosowanych pigmentów jak równie¿ przez ³¹czenie z produktami „Xirallic”.
Pigmenty z per³owym po³yskiem bazuj¹ce na
p³ytkach z tlenku aluminium charakteryzuj¹
siê ró¿nymi w³aœciwoœciami. Sk³ad chemiczny
i p³askie powierzchnie p³ytek powoduj¹ wysokie odbicie. Zarówno w¹ski rozk³ad wielkoœci
cz¹steczek (co najmniej 80 % w zakresie 5-30
µm) oraz brak cz¹steczek gruboziarnistych
umo¿liwiaj¹ bezproblemowe zastosowanie ich
w farbach cienkopow³okowych. Kolorymetryczne pomiary dokumentuj¹ zarówno zale¿noœæ k¹tow¹ wartoœci barw farb jak i ich teksturê w zale¿noœci od b³yszczenia i ziarnistoœci.
Znajduje to zastosowanie w kontroli jakoœci w
przemyœle farb. Kszta³towanie mo¿e w ten sposób byæ oszacowane i opisane.
T.S.
FiL–1/2012/ 4.7
Pow³oki na bazie niewysychaj¹cego oleju
roœlinnego charakteryzuj¹ce siê szybkim
schniêciem fizycznym oraz dobr¹ odpornoœci¹ na wodê i sól
Fast physical drying, high water and salt resistant coatings from non-drying vegetable
oil
S. Ataei, R. Yahya, S. N. Gan
703-708, rys. 7, tabl. 4, poz. bibl. 21)
W artykule opisano zastosowanie kwasu
oleinowego i gliceryny, pozyskiwanych z oleju
palmowego, z których w reakcji z bezwodnikiem ftalowym otrzymywano niskocz¹steczkowe ¿ywice alkidowe zawieraj¹ce nienasycone
podwójne wi¹zania C=C. ¯ywice te poddawano reakcji kopolimeryzacji rodnikowej z metakrylanem metylu, stosuj¹c trzy ró¿ne stosunki
¿ywica alkidowa/MMA. Otrzymane kopolimery charakteryzowano metod¹ FTIR i 1H NMR.
Temperaturê zeszklenia oznaczano metod¹
DSC. Analizuj¹c wyniki uzyskane dla badanych próbek, stwierdzono, ¿e zmniejszanie
iloœci ¿ywicy alkidowej powodowa³o wzrost
stopnia przereagowania oraz wzrost temperatury zeszklenia. Stabilnoœæ termiczna wzrasta³a wraz ze wzrostem zawartoœci ¿ywicy alkido-
41
wej w kopolimerze. Ponadto obecnoœæ ¿ywicy
alkidowej poprawia przyczepnoœæ i twardoœæ
powstaj¹cych pow³ok.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.7
Badania wp³ywu dodatków polisiloksanów
oraz nanokrzemionki na w³aœciwoœci mechaniczne typowych lakierów akrylowo-melaminowych
Studying the role of polysiloxane additives
and nano-SiO2 on the mechanical properties of a typical acrylic/melamine clearcoat
B. Ramezanzadeh, S. Moradian, N. Tahmasebi, A. Khosravi
621-631, rys. 10, tabl. 6, poz. bibl. 37)
W artykule opisano badania wp³yw dodatku konwencjonalnych polisiloksanów i cz¹stek
nanokrzemionki na w³aœciwoœci mechaniczne
akrylowo-melaminowych lakierów samochodowych (CC). Badano lakiery zawieraj¹ce ró¿ne iloœci polisiloksanów (o ró¿nej modyfikacji)
oraz hydrofobowych nanocz¹stek SiO2. Do
oceny wp³ywu nanocz¹stek SiO2 oraz polisiloksanów na w³aœciwoœci powierzchni pow³ok
CC wykorzystano technikê ATR FTIR oraz
AFM. W³aœciwoœci mechaniczne badano przy
pomocy próby nano-twardoœci oraz próby rozci¹gania. Uzyskane wyniki wykaza³y, ¿e dodatki polisiloksanowe maj¹ wp³yw przede wszystkim na powierzchniowe w³aœciwoœci mechaniczne (próba twardoœci), w przeciwieñstwie
do nanocz¹stek SiO2 których dodatek przede
wszystkim wp³ywa na w³aœciwoœci mechaniczne przejawiaj¹ce siê zmian¹ rozci¹gania.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.7
Otrzymywanie i w³aœciwoœci wodorozcieñczalnych poliuretanów zawieraj¹cych, jako
miêkkie segmenty, poliole poliestrowe, na
bazie naturalnych dimerów kwasów t³uszczowych
Preparation and properties of waterborne
polyurethanes with natural dimer fatty
acids based polyester polyol as soft segment
X. Liu, K. Xu, H. Liu, H. Cai, J. Su, Z. Fu,
Y. Guo, M. Chen
612-620, rys. 8, tabl. 7, poz. bibl. 33)
42
W artykule opisano sposób otrzymywania
wodorozcieñczalnych poliuretanów (WPUs)
zawieraj¹cych, jako miêkkie segmenty, poliole
poliestrowe na bazie naturalnych dimerów
kwasów t³uszczowych (DA), które nastêpnie
scharakteryzowano przy pomocy technik FTIR
i GPC. W³aœciwoœci mechaniczne i termiczne
otrzymanych WPUs badano przy zastosowaniu
techniki ró¿nicowej kalorymetrii skaningowej
(DSC), analizy termograwimetrycznej (TGA)
oraz próby rozci¹gania. Stwierdzono, ¿e ze
wzrostem zawartoœci DA (od 0 do 100%) w
kwasach dikarboksylowych poliestrowych polioli nastêpuje wzrost wartoœci k¹ta zwil¿ania
wod¹ (od 80° do 93°). Uzyskane wyniki wskazuj¹, ¿e spoœród zsyntezowanych WPUs, te, zawieraj¹ce dimery kwasów t³uszczowych (DA),
wykazuj¹ wyœmienit¹ odpornoœæ na wodê (nasi¹kliwoœæ maleje z 13,2% na 2,42%), bardzo
dobr¹ odpornoœæ na hydrolizê (ubytek masy
maleje z 14,2% na 5,85%) oraz podwy¿szon¹
stabilnoœæ termiczn¹ (wzrost temperatury rozk³adu). Jednak odpornoœæ na toluen i w³aœciwoœci mechaniczne WPUs zawieraj¹cych DA,
w porównaniu do WPUs niezawieraj¹cych DA,
s¹ niskie. Dla pow³ok zawieraj¹cych jako kwasy karboksylowe – jedynie DA – wystêpuje rozwarstwienie pod wp³ywem niektórych rozpuszczalników, spowodowane prawdopodobnie rozpuszczaniem siê niskocz¹steczkowych
frakcji, obecnoœci¹ d³ugich hydrofobowych
³añcuchów rozga³êzionych oraz du¿ym stopniem separacji faz.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.7
Synteza i charakterystyka dwóch nowych
alkoksysilanów zawieraj¹cych grupy winylowe oraz ich zastosowanie lateksach na
bazie kopolimeru octan winylu – akrylan
2-etyloheksylu
Synthesis and characterization of two new
vinyl groups containing alkoxysilanes and
their uses in the vinyl acetate/2-ethylhexylacrylate copolymer latexes
H. Javaheriannaghash, M. Jamshidi
724-730, rys. 13, tabl. 3, poz. bibl. 25)
W³¹czenie alkoksysilanów (jako œrodków
sprzêgaj¹cych) do systemów lateksowych bu-
dzi zainteresowanie w dziedzinie nauk o koloidach. Opisano sposób otrzymywania dwóch
nowatorskich alkoksysilanów zawieraj¹cych
grupy winylowe – TMSPTM (3-(trimethoxysilyl) propylthiomethacrylate) i METESPC (methacryloxyethyl triethoxysilylpropylcarbamate). W wyniku kopolimeryzacji emulsyjnej
tych alkoksysilanów z octanem winylu i akrylanem 2-etyloheksylu (VAc/2-EHA) uzyskiwano kopolimeryczne lateksy. Badania strukturalne alkoksysilanów wykonywano przy zastosowaniu metod FTIR, 1H NMR i 13C NMR. Ponadto badano wp³yw rodzaju dodawanego monomeru alkoksysilanowego na morfologiê cz¹stek lateksu (metoda SEM), wielkoœæ cz¹stek i
rozk³ad wielkoœci cz¹stek, jak równie¿ na w³aœciwoœci termiczne (analiza TGA i DMTA) i nasi¹kliwoœæ lateksów. Podano potencjalne obszary zastosowañ lateksów.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.7
Budowa mostków. Kompozyty spoiwo-pigment zwiêkszaj¹ce si³ê krycia farb emulsyjnych
Building bridges. Binder-pigment composites enhance opacity of emulsion paints
J. Hook, J. Moretti, D. Bors
rys. 4, tabl. 3, poz. bibl. 9)
Od lat prowadzone s¹ badania maj¹ce na
celu zwiêkszenie si³y krycia TiO2 w farbach
emulsyjnych. Jednym ze sposobów jest otrzymanie kompozytu polimer – TiO2. W tym celu
wykorzystuje siê spoiwa o okreœlonej wielkoœci
cz¹stek, silnie adsorbuj¹ce, maj¹ce du¿e powinowactwo do cz¹stek TiO2. Cz¹stki spoiwa (polimeru) otaczaj¹ cz¹stki pigmentu, tworz¹c materia³ kompozytowy, w którym dane cz¹stki s¹
skutecznie oddzielone. Podczas otrzymywania
takich materia³ów kompozytowych nale¿y
zwracaæ szczególn¹ uwagê na reaktywnoœæ
sk³adników, zachodz¹ce miêdzy nimi oddzia³ywania, warunki procesu mieszania oraz stê¿enie poszczególnych sk³adników.
Powy¿sz¹ technologiê mo¿na stosowaæ niezale¿nie od innych metod zwiêkszania si³y krycia, jak na przyk³ad stosowanie polimerów
nieprzeŸroczystych.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 4.7
Naœladowanie liœci lotosu. Odrzucaj¹ce
wodê, samoczyszcz¹ce siê powierzchnie
Dem Lotus abgeschaut. Wasserabweisende,
selbstreinige Oberflächen
D. Vollmer, L. Mammen, X. Deng, H. Butt
bibl. 16)
Powierzchnie odrzucaj¹ce wodê i super
hydrofobowe odznaczaj¹ siê ciekawymi w³aœciwoœciami jak antyprzyczepnoœæ, antykontaminacja i samoczyszczenie. Super hydrofobia polega na szorstkoœci w ró¿nych skalach d³ugoœci
jak i na niskiej energii powierzchni. Opracowano dwustopniow¹ metodê otrzymywania super
hydrofobowych powierzchni. Pierwsze stadium to synteza cz¹steczek polistyren–krzemionka typu rdzeñ–otoczka o ustawialnej szorstkoœci, podobnych do wypustek liœci lotosu.
Drugi krok to naniesienie cz¹steczek na pod³o¿e, mechaniczne utrwalanie i hydrofobowanie.
Super hydrofobowe pow³oki s¹ przezroczyste i
obiecuj¹ce do zastosowania na okna i baterie
s³oneczne. Ich odpornoœæ mechaniczna powinna byæ wystarczaj¹ca dla niektórych zastosowañ na zewn¹trz. Otwartym problemem pozostaj¹ jeszcze odpornoœæ na zadrapania, na promienie UV i zabrudzenia super hydrofobowych powierzchni przez nano cz¹steczki, które mog¹ wnikaæ w pory i kana³y powierzchni
odrzucaj¹cej wodê.
T.S.
FiL–1/2012/ 4.7
Wp³yw dodatku nano-absorberów UV na fizyko-mechaniczne i termiczne w³aœciwoœci
zewnêtrznych wodorozcieñczalnych bejc
do drewna
Effect of addition of nanosized UV absorbers on the physico-mechanical and thermal properties of an exterior waterborne
stain for wood
M. V. Cristea, B. Riedl, P. Blanchet
755-762, rys. 9, tabl. 7, poz. bibl. 44)
Badania opisane w artykule dotyczy³y oceny wp³ywu dodatku nieorganicznych nanocz¹steczkowych absorberów UV na fizyko-mechaniczne i termiczne w³aœciwoœci handlowych akrylowych wodorozcieñczalnych bejc
43
do drewna do zastosowañ zewnêtrznych. W celu charakteryzacji akrylowych i nanokompozytowych pow³ok zastosowano pomiary mikroskopii elektronowej i pomiary przepuszczalnoœci pary wodnej. Badano równie¿ wp³yw
przyspieszonego starzenia na zamiany wygl¹du pow³ok, temperatury zeszklenia, odpornoœci na œcieranie, przyczepnoœci, twardoœci i
modu³u Young’a. Na podstawie przeprowadzonych badañ, stwierdzono, ¿e dodatek TiO2
i krzemionki pokrytej nanocz¹stkami ZnO,
oprócz poprawy odpornoœci na promieniowanie UV, spowodowa³ poprawê odpornoœci na
œcieranie i w³aœciwoœci barierowych dotycz¹cych dyfuzji pary wodnej. Dodatek nanocz¹stek ZnO spowodowa³ spadek Tg dla bejc
akrylowych. Test przyspieszonego starzenia
wywo³a³ wzrost Tg, twardoœci, modu³u Young’a
(sztywnoœci), przyczepnoœci oraz odpornoœci
na œcieranie. Wartoœci Tg starzonych nanokompozytowych pow³ok by³y ni¿sze ni¿ dla niemodyfikowanych akrylowych pow³ok.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 5.1
Z³oty interes producentów ultramaryny.
Wzrost zu¿ycia pigmentów ultramaryny na
rynku wyrobów lakierowych
Blue sky thinking from ultramarine producers. Penetration of ultramarine pigments
into the coatings market continues
C. Marson
Europe Coatings J., 2012 (vol. 1, str. 14-15)
Niebieskie ultramarynowe pigmenty s¹ szeroko stosowane do pigmentacji tworzyw
sztucznych, natomiast w sektorze wyrobów lakierowych stanowi³y one dotychczas produkty
niszowe. G³ównym powodem niewielkiego zainteresowania pigmentów ultramaryny by³a
ich ma³a si³a barwienia oraz transparentnoœæ
(niskie krycie). Jednak w ostatnich latach sytuacja ta ulega zmianie. To co dotychczas stanowi³o wady, obecnie wykorzystuje siê jako zalety. W przeciwieñstwie do b³êkitów ftalocyjaninowych i kobaltowych, niebieskie ultramarynowe pigmenty umo¿liwiaj¹ uzyskanie specyficznej b³êkitnej barwy z odcieniem czerwieni.
Pojawi³y siê na rynkach zastosowania, w których po¿¹dana jest transparentnoœæ wyrobów,
i w³aœnie w tych przypadkach pigmenty ultra-
44
marynowe, w kombinacji z innymi pigmentami, spisuj¹ siê doskonale, umo¿liwiaj¹c uzyskanie unikalnego odcienia barwy w po³¹czeniu
z transparentnoœci¹. Ich zalet¹ jest równie¿ wysoka odpornoœæ temperaturowa oraz fakt, ¿e
maj¹ one dopuszczenie do stosowania w wyrobach przeznaczonych do kontaktu z ¿ywnoœci¹, w zabawkach oraz kosmetykach. Ich s³aba
odpornoœæ na œrodowiska kwaœne zosta³a poprawiona przez nanoszenie warstwy ochronnej na ich powierzchniê.
Na œwiecie g³ównymi producentami pigmentów ultramarynowych s¹ dwa koncerny –
Nubiola i Holliday Pigments. Firmy te prowadz¹ zakrojone na szerok¹ skalê badania dotycz¹ce rozszerzenia obszaru zastosowañ pigmentów ultramarynowych. Efektem tych badañ, oraz prowadzonej równoczeœnie kampanii reklamowej, jest coraz wiêksza popularnoœæ
tych pigmentów.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 5.1
Rosn¹cy r ynek pigmentów. Globalny
wzrost popytu – Sytuacja ditlenku tytanu
w dalszym ci¹gu napiêta
Wachstumsmarkt Pigmente. Nachfrage
zieht global an – Titandioxid- Lage bleibt
weiter angespannt
D. Gagro
Pigmenty stanowi¹ nieodzowny sk³adnik
farb, dbaj¹c nie tylko o odpowiedni¹ barwê
lecz równie¿ o wyposa¿enie w odpowiednie
funkcje. To odzwierciedla siê w pozytywnych prognozach wzrostowych przedsiêbiorstw badaj¹cych rynek i producentów dla
rynku pigmentów. Wzglêdnie niewiadomy
pozostaje dalszy rozwój rynku ditlenku tytanu. Dalszy wzrost popytu przewiduje siê
w krajach najwiêkszego zu¿ycia pigmentów
czyli w Niemczech, W³oszech i Francji. Przewiduje siê równie¿ pozytywny wzrost na rynkach Europy Wschodniej, w rejonie Azja-Pacyfik i w Ameryce £aciñskiej. Najwiêkszym
odbiorc¹ pozostanie w dalszym ci¹gu region
Azja-Pacyfik, szczególnie dynamicznie rozwijaj¹ce siê rynki Chin i Indii, nastêpnie Europa i USA. Przedstawiono trendy i wyzwania, wp³ywaj¹ce na dalszy rozwój rynku pig-
mentów, powody krytycznej sytuacji ditlenku tytanu jak deficyt inwestycji i wzrost cen.
Stwierdzono, ¿e nie jest mo¿liwe konkretne
oszacowanie sytuacji rynku TiO2 ze wzglêdu
na dotychczasowe faktory wp³ywów i tym samym rozwój w tym zakresie pozostaje w dalszym ci¹gu napiêty i nieznany.
T.S.
FiL–1/2012/ 5.1
Rozwój rynków pigmentów. Globalne zapotrzebowanie wzrostu – sytuacja TiO2 pozostaje ograniczona
Pigments – a growth market. Global demand on the rise – titanium dioxide situation remains tight
D. Gagro
European Coatings J., 2012 (vol. 1, str. 10-13,
rys. 3)
Podstawow¹ rol¹ pigmentów stosowanych
w obszarze wyrobów lakierowych i tworzyw
sztucznych jest nadawanie barwy. Poza tym
efektem dekoracyjnym pigmenty spe³niaj¹
równie¿ funkcje ochronne przed promieniowaniem UV oraz poprawiaj¹ odpornoœæ na korozjê wyrobów. Dopóki pigmenty bêd¹ niezbêdne do recepturowania wyrobów lakierowych,
farb drukarskich i tworzyw sztucznych, dopóty
bêdzie istnia³o zapotrzebowanie na producentów pigmentów, którzy bêd¹ w stanie sprostaæ
ich ci¹g³emu rosn¹cemu wzrostowi. Jednak w
przypadku bia³ego pigmentu, jakim jest dwutlenek tytanu, sytuacja na rynkach jest ci¹gle
ograniczona, bez perspektyw na jak¹kolwiek
mo¿liwoœæ dynamiki cen oraz na wzrost liczby
dostawców. Problemem jest niemo¿liwoœæ zast¹pienia tego pigmentu jakimkolwiek innym
bia³ym pigmentem. Szacuje siê, ¿e w 2018 roku
zu¿ycie TiO2 osi¹gnie poziom 60% zu¿ycia
wszystkich pigmentów na rynkach, z czego
55% stosowane jest w sektorze wyrobów lakierowych.
G. K-B.
FiL–1/2012/ 5.2
Du¿e ryzyko, du¿a wygrana! Producenci
wyrobów lakierowych z obszaru niemieckojêzycznego d¹¿¹ do nowych potencja³ów
handlowych
Viel wagen, viel gewinnen! Beschichtungshersteller aus dem deutschsprachigen
Raum strebennach neuen Geschäftspotenzialen
M. von Bardeleben
Rok 2011 by³ dla producentów farb bogaty
w sukcesy, na co wp³ynê³o odwa¿ne inwestowanie i rozszerzenie bazy klientów. Omówiono
problemy zwi¹zane z rynkiem farb w roku
2011 dotycz¹ce dostaw i wysokich cen. Przedstawiono wzrost rynku w roku 2011 i prognozy
na rok 2012, politykê ma³ych kroków, import
i eksport farb, inwestycje w niemieckim przemyœle farb i tworzenie nowych potencja³ów
handlowych.
T.S.
FiL–1/2012/ 5.2
Œwiatowy rynek farb i lakierów. Pozytywny
rozwój globalnego rynku farb i lakierów
w roku 2011
Der Weltmarkt für Lacke und Farben. Positive Entwicklung im globalen Markt für
Lacke und Farben im Jahr 2011
M. von Dungen, Ch. Maier
Globalny rynek farb i lakierów w dalszym
ci¹gu dochodzi do siebie i ma do koñca roku
osi¹gn¹æ dodatni wynik rzêdu 4 %. S³absze impulsy wzrostowe zanotowano w rozwiniêtych
krajach Europy Zachodniej, natomiast o wzroœcie rynku decyduj¹ takie kraje jak Chiny, Indie
i Brazylia. Prognozy przewiduj¹ najwiêkszy
wzrost w zakresie farb przemys³owych. W formie graficznej przedstawiono rynek farb w roku wed³ug regionów (ogó³em 88 miliarda
EUR), zapotrzebowanie na farby w dziesiêciu
najwiêkszych krajach, zu¿ycie farb na jedn¹
osobê w ró¿nych krajach, rynek farb w roku
2011 wed³ug rodzaju asortymentu. Podano
równie¿ dziesiêciu najwa¿niejszych producentów farb w skali œwiatowej (ca³kowite obroty
w 2010 roku: 83 mld EUR) pochodz¹cych z
Ameryki Pó³nocnej, Europy i Japonii, którzy zaopatruj¹ globalne rynki w wyroby lakierowe
w 40%-ach.
T.S.
45
n Imprezy krajowe i zagraniczne n
¢ Imprezy krajowe i zagraniczne
u XVIII Konferencja Naukowo-Techniczna KONTRA 2012 „Trwa³oœæ Budowli i Ochrona przed
Korozj¹”
Szczyrk/Polska
24-26.05.2012
Konferencja
Kontakt:
Katedra Konstrukcji Budowlanych
Wydzia³ Budownictwa Politechniki Œl¹skiej
tel.: +48 32 2372334
fax: +48 32 2371127
[email protected]
www.kontra.polsl.pl
u VI Miêdzynarodowa Konferencja Naukowa
„Rozk³ad i korozja mikrobiologiczna materia³ów technicznych”
£ódŸ/Polska
24 – 26.09.2012
Konferencja
Kontakt:
Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii, Politechnika £ódzka
in¿. Marzena Michalak
dr in¿. Anna Koziróg
Fax: +42 636 59 76
Tel. +42 631 34 96
Tel. +42 631 34 70
[email protected]
[email protected]
u Architectural coatings
Berlin/Niemcy
24 – 25.04.2012
Konferencja
46
Kontakt:
Vincentz Network
Kristin Roubinek, Project Manager Events
Fax: +49 511 99 10-279
Tel. +49 511 9910-274
[email protected]
u Functional coatings
Berlin/Niemcy
5 – 6.06.2012
Konferencja
Kontakt:
Moritz Schürmeyer, Project Assistant Events
Fax: +49 511 99 10-279
Tel. +49 511 9910-278
[email protected]
u Polyurethanes for high performance coatings
Berlin/Niemcy
25 – 26.09.2012
Konferencja
Kontakt:
Matthias Janz, Project Manager Events
Fax: +49 511 99 10-279
Tel. +49 511 9910-273
[email protected]
u Parquet&furniture coatings
Berlin/Niemcy
27 – 28.11.2012
Svenja Wieck, Project Assistant Events
Fax: +49 511 99 10-279
Tel. +49 511 9910-271
[email protected]
X Miêdzynarodowa Konferencja ADVANCES IN COATINGS TECHNOLOGY ACT’12
INSTYTUT IN¯YNIERII MATERIA£ÓW POLIMEROWYCH i BARWNIKÓW w TORUNIU
ODDZIA£ ZAMIEJSCOWY FARB i TWORZYW w GLIWICACH
zaprasza do zaprezentowania swoich osi¹gniêæ
na X Miêdzynarodowej Konferencji pt.
ADVANCES IN COATINGS TECHNOLOGY
(Postêpy w Technologii Farb i Lakierów),
która odbêdzie siê w dniach 9 – 11 paŸdziernika 2012 r.
na terenie Centrum Wystawienniczego EXPO SILESIA
Sosnowiec, ul. Braci Mieroszewskich 124
Konferencje z tego cyklu wesz³y na sta³e do
kalendarza urz¹dzanych w Polsce, co dwa lata
spotkañ naukowo-technicznych poœwiêconych
najnowszym zagadnieniom i osi¹gniêciom dotycz¹cych technologii farb i lakierów.
Celem Konferencji jest nawi¹zanie oraz
poszerzenie wspó³pracy miêdzy specjalistami z Europy Œrodkowej, Wschodniej i Zachodniej. Po raz pierwszy Konferencja odbêdzie siê w nowym Centrum Wystawienniczym w Sosnowcu. W roku 2010 w Katowicach wziê³o w niej udzia³ ok. 120 uczestników z 16 krajów.
Poza prezentacj¹ najnowszych osi¹gniêæ i
trendów technicznych, Konferencja pozwoli
na nawi¹zywanie kontaktów sprzyjaj¹cych korzystnej wspó³pracy pomiêdzy uczestnikami
z ca³ego œwiata.
Komitet Organizacyjny Konferencji „Advances in Coatings Technology – ACT ‘12” zaprasza
prelegentów, g³ównie ze znacz¹cych laboratoriów i przedsiêbiorstw, którzy mog¹ zaprezentowaæ swoje najnowsze osi¹gniêcia w dziedzinie farb i lakierów.
W czasie Konferencji prezentowane bêd¹
referaty oraz postery przez specjalistów reprezentuj¹cych ró¿ne dziedziny, tj. producentów
surowców do farb, wytwórców farb oraz aparatury do ich produkcji, jak równie¿ przedstawicieli œrodowisk akademickich i badawczo-rozwojowych.
W latach ubieg³ych obserwowano zrównowa¿on¹ iloœæ prezentacji pochodz¹cych z przemys³u oraz oœrodków akademickich i naukowo-badawczych.
Miêdzy innymi nastêpuj¹ce wiod¹ce firmy
dzia³aj¹ce w bran¿y farb bra³y czynny udzia³
w konferencjach ACT:
Air Products and Chemicals, Akzo Nobel,
Alberdingk Boley, Amoco Chemicals, Angus
Chemie, APV Baker IED, Atofina, BASF, Bayer,
Borchers, Brenntag, Bühler Partec, Byk-Chemie, Celanese, Ciba, Clariant, Cognis, Cray Valley, Creanova Specialchemie, Croda, Cytec, Datacolor, Degussa, Dow Corning, Dow Deutschland, Draiswerke, DSM Resins, DuPont, Dyno
Industries, Eastman, Efka Additives, Elementis
Specialties, Eliokem, Evonik, Exxon Mobil
Chemical, Henkel, Herber ts, Huntsman
Tioxide, ICI Surfactants, Incorez, Johnson
Polymer, Kärntner Montaningustrie, Kronos
International, Lubrizol, Merck, Minolta, NCS
Colour Centre, Neo Resins, Nevcin Polymers,
Netzsch, Nuplex Resins, Perstorp, Plüs-Staufer
– Omya, PPG Industries, Rheox, Rhodia Coatings, Rohm and Haas, Sachtleben, Sartomer,
Sasol Servo, Shell Chemicals (Resolution Performance), Sigma Coatings, Solutia, Tego Chemie Service, Troy, UCB Chemicals, Wacker
Chemie, World Minerals.
Zapraszamy do wziêcia udzia³u w konferencji „Advances in Coatings Technology – ACT
‘12” i zaprezentowania swoich prac w postaci
referatów lub posterów w obszarze tematycznym obejmuj¹cym:
— Nowoœci w zakresie bazy surowcowej dla
wyrobów lakierowych:
• ¿ywice oraz ich syntezê (nowe polimery,
organiczno-nieorganiczne systemy hybrydowe,
biopolimery, „inteligentne” polimery),
47
• nowe pigmenty oraz aspekty zwi¹zane z
kolorystyk¹ (pigmenty antykorozyjne, funkcjonalne, o wysokich parametrach jakoœciowych),
• wype³niacze (w tym funkcjonalne),
• nowe generacje œrodków pomocniczych
i modyfikatorów (w tym biocydy),
• rozpuszczalniki;
— Nowoczesne i przyjazne œrodowisku technologie wytwarzania wyrobów lakierowych:
• wodorozcieñczalne, high solids, proszkowe, utwardzane radiacyjnie (UV/EB), funkcjonalne: przeciwporostowe i antykorozyjne,
pow³oki „inteligentne”: higieniczne, nanostrukturalne, samoczyszcz¹ce, anty-graffiti, biopow³oki, nanotechnologie;
— Zastosowania
• pow³oki samochodowe, dekoracyjne, przemys³owe na metal i drewno, okrêtowe, ochronne i antykorozyjne;
— Techniki aplikacji wyrobów lakierowych
— Analizê i badania wyrobów lakierowych
oraz pow³ok
— Aparaturê do produkcji wyrobów lakierowych, laboratoryjn¹ oraz badawczo-pomiarow¹
— Zagadnienia ekologiczne, uwarunkowania
legislacyjne
— Kierunki rozwojowe rynku
Wskazówki dla Autorów/Osób wyg³aszaj¹cych referat (prezentuj¹cych plakat)
1. Konferencja prowadzona bêdzie w jêzyku angielskim i polskim z symultanicznym t³umaczeniem referatów i dyskusji.
2. Czas prezentacji wynosi ok. 25 minut
(wraz z dyskusj¹).
3. Autorzy proszeni s¹ o dostarczenie w terminie do 31 maja 2012 r.:
48
— tytu³u referatu (plakatu) w jêzyku angielskim i polskim,
— skrótu referatu (plakatu), do 120 s³ów w jêzyku angielskim,
— biografii osoby wyg³aszaj¹cej referat, do 50
s³ów w jêzyku angielskim.
4. Tekst referatu (artyku³u bêd¹cego przedmiotem plakatu) w j. angielskim do materia³ów konferencyjnych do 10 stron formatu A4,
pisany czcionk¹ 12 Times New Roman powinien zostaæ dostarczony w terminie do 31 sierpnia 2012 r.
5. Obni¿ona op³ata konferencyjna dla osoby
wyg³aszaj¹cej referat lub prezentuj¹cej plakat
naukowy wynosi 270 Euro (brutto).
Op³ata ta obejmuje: materia³y konferencyjne, listê delegatów i firm bior¹cych udzia³ w
Konferencji, obiady, uroczyst¹ kolacjê, przerwy na kawê, parking na terenie Expo Silesia.
6. Istnieje mo¿liwoœæ promocji firmy w postaci: plakatu reklamowego, rozprowadzenia
materia³ów promocyjnych wraz z materia³ami
konferencyjnymi oraz stanowiska promocyjnego przed sal¹ konferencyjn¹.
Wszelkie materia³y i zapytania proszê kierowaæ na adres:
Instytut In¿ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników
Oddzia³ Zamiejscowy Farb i Tworzyw
Anna PAJ¥K – Przewodnicz¹ca Komitetu
Organizacyjnego
ul. Chorzowska 50A, PL 44-100 Gliwice
Tel. bezp.: 32/ 231 9043
centrala: 32/ 231 90 41 i 42
Fax: 32/ 231 2674
www.impib.pl
CALL FOR PAPERS
9th – 11th OCTOBER 2012
EXPO SILESIA, SOSNOWIEC, POLAND
PAINT & PLASTICS DEPARTMENT
of the
INSTITUTE FOR ENGINEERING
OF POLYMER MATERIALS & DYES Poland
(Oddzia³ Zamiejscowy Farb i Tworzyw
Instytutu In¿ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników)
invites you to present a paper at the
th
10 International Scientific – Technical Conference for paints entitled
ADVANCES IN COATINGS TECHNOLOGY
The ACT Conference is an established event
held biannually. Focusing on the latest topics
and developments concerning paint technology, the Conference is designed to intensify the
dialogue between Central, East and West European paint specialists.
For the first time the ACT ‘12 Conference
will be held in a new Exhibition Centre in Sosnowiec, which is located very close to Katowice. During the last ACT ‘10 event held in Katowice more than 120 delegates from 16 countries participated in the Conference.
As well as presenting the latest technical
innovations and trends, the Conference promotes networking among participants from
all over the world. The coatings industry in
Central and Eastern Europe offers a significant opportunity for the suppliers of raw
materials, new technologies, machines and
equipment. Poland is well situated as a
bridge between Eastern and Western Europe
and its position aids co-operation and the
successful development of paint industry to
the benefit of everyone.
As an international and unique meeting, the
Conference represents a great opportunity for
industry and academia to exchange and establish new contacts and acquire new scientific
and technical knowledge. The ACT ‘12 Organising Committee invites speakers who are specialists from significant laboratories and companies who will focus on their newest achievements in coatings, thereby bringing together
scientists and engineers from material producers, paint makers, machinery, and manufacturers.
During previous years there was a balance
of information from both industrial and academic sources. Some of the following leading
companies spoke at previous ACT conferences:
Air Products and Chemicals, Akzo Nobel,
Alberdingk Boley, Amoco Chemicals, Angus
Chemie, APV Baker IED, Atofina, BASF, Bayer,
Borchers, Brenntag, Bühler Partec, Byk-Chemie, Celanese, Ciba, Clariant, Cognis, Cray Valley, Creanova Specialchemie, Croda, Cytec,
Datacolor, Degussa, Dow Coating, Dow Corning, Dow Deutschland, Draiswerke, DSM Resins, DuPont, Dyno Industries, Eastman, Efka
Additives, Elementis Specialties, Eliokem, Evonik, Exxon Mobil Chemical, Henkel, Herberts,
Huntsman Tioxide, ICI Surfactants, Incorez,
Johnson Polymer, Kärntner Montaningustrie,
Kronos International, Lubrizol, Merck, Minolta, NCS Colour Centre, Neo Resins, Nevcin
Polymers, Netzsch, Nuplex Resins, Perstorp,
Plüs-Staufer – Omya, PPG Industries, Rheox,
Rhodia Coatings, Rohm and Haas, Sachtleben,
Sartomer, Sasol Servo, Shell Chemicals (Resolution Performance), Sigma Coatings, Solutia,
Tego Chemie Service, Troy, UCB Chemicals,
Wacker Chemie, World Minerals.
We invite the submission of papers or posters of high scientific and technical standard to
be presented at ACT ‘12 on suitable topics, including:
49
Raw Materials Evolutions
— Binders: resins, new polymer syntheses for
coatings, organic – inorganic hybrid materials, biopolymers, intelligent polymers
— Novel pigments and aspects of colour: functional pigments, anticorrosive pigments,
specialty and high performance pigments
— Extenders and functional extenders
— Novel additives: functional additives, agents
and modifiers, biocides
— Solvents
Advanced Technologies
Waterborne coatings, high-solids, powder
coatings, radiation cured coatings (UV/EB),
functional coatings: antifouling & anticorrosive
coatings, “smart coatings”: hygienic coatings,
nanostructured coatings, self-cleaning coatings, anti-graffiti coatings, biobased coatings,
microbiology of coatings
Applications
Automotive coatings, architectural coatings,
industrial metal and wood coatings, marine
coatings, protective and anticorrosive coatings
Coating Application Methods
Analysis and Testing
Test methods, process control, analysis of
coatings
Equipment
Production, laboratory, application, measuring & testing
Ecology, legislation
Market trends
Notes for Authors / Speakers
1. Papers (posters) should be of a high scientific and technical standard.
2. The Conference will be conducted in the
English and Polish language. Both presentation
of papers and discussions will be interpreted
simultaneously into Polish/English.
3. The oral presentation will be approximately 20 minutes, followed by 5 minutes for discussion.
50
4. The deadline for submitting the Title and
Abstract of each paper or poster (max. 120
words in English) as well as a short biography
of the Speaker (max. 50 words in English) is 31
May 2012.
5. All papers (posters) accepted for presentation should be submitted in full (for inclusion
in the Conference Proceedings) in English – 10
pages max, size A4, preferably Times 12 pts –
in an electronic format by 31 August 2012 to
ACT ‘12 Organising Committee.
6. The special reduced fee for Speakers is
270 Euro.
The fee includes:
— A full set of Conference Proceedings.
— A list of delegates and participating companies.
— Coffee/tea and lunch during the Conference.
— Conference Dinner.
The reduced fee does not apply to co-authors.
7. Promotion in the form of distribution of
promotion materials together with the Conference Proceedings, promotion poster or a desk
(stand) in front of the Conference Hall will be
possible for interested Companies.
For further information, please contact:
Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes
Paint and Plastics Department
Ms Anna PAJ¥K – Chairperson of ACT ‘12
Organising Committee
ul. Chorzowska 50A
PL 44-100 Gliwice, Poland
Tel.: +48 (32) 231 9043
Fax: +48 (32) 231 2674
www.impib.pl
n Ludzie nauki n
¢ Ludzie nauki
Professor Abdulakh Kazbulatovich MIKITAEV
50 years in science
sis, study of structure and properties, kinetics
There comes t he 70-t h anniversary of
and mechanism of polycondensation processes
Abdullah Kasbulatovich Mikitaev – outstandof polymer synthesis and forecasting propering Russian specialists in the area of high-moties of thermally stable polymers. His research
lecular compounds – on April 23, 2012.
school extensively develops
Abdullah Kasbulatovich graducomposite and nanocomposite
ated the Moscow D.I. Mendematerials within the last deleev Chemico-Technological Incade. The researches in the field
stitute (the Mendeleyev Univerof synthesis of organomodified
sity of Chemical Technology of
layered silicates are specially
Russia now) on the specialty
known. The studies of structure,
“Chemical technology of plasproperties, mechanisms of imtics” in 1965 cum laude, one
proving polymer nanocompoyear earlier than required by the
sites as well as of development
education period. He started the
of technology of production of
research activity in 1961 under
polymer-layered-silicate nanothe supervision of docent Olga
composites attract more and
Valerianovna Smirnova, then
more attention every day. For
continued it wit h professor
Professor Abdulakh
example, the films of improved
German Sergeevich Kolesnikov
Kazbulatovich Mikitaev
barrier properties are already
and, further, academician Vasirealized in industry.
liy Vladimirovich Korchak.
The developed one and at the stage of inA.K. Mikitaev submitted his Ph.D (1968) and
dustrial implementation is the technology of
doctoral dissertation (1974) at Moscow D.I.
production of nanocomposite polybutyleneMendeleev Chemico-Technological Institute.
terephthalate (research is supported by “RosIn 1976 he earned the professor title. From
nano”: the modified nanofiller and the cata1968 to 1971 A.K. Mikitaev worked as senior
lyst for the polycondensation process are the
lecturer and docent. From 1971 to 1990 he
same).
headed the Chair of Organic Chemistry and
The Chair and the Research and Education
High-Molecular Compounds of Kh.M. BerbeCenter „Polymers and Composites” (KBSU),
kov Kabardino-Balkarian State University
both headed by A.K. Mikitaev, permanently
(KBSU), as he again is since 2004.
win and successfully carry out projects for
Being the follower of V.V. Korshak, A.K.
competitive federally targeted programs. The
Mikitaev has formed his scientific school which
Chair annually recruits post-graduate and
includes 28 doctors and 135 candidates of scienpost-doc students. A.K. Mikitaev is also the
ces today. Many of them work at KBSU, others –
Chairman of the KBSU Council for doctoral
at institutions of Sothern Russia as well as in
theses in the field of high-molecular comMoscow and abroad (Italy, Mexico, Egypt).
pounds. Numerous scientific papers of MikiAll the 50-year research activity of the protaev’s research school are published in more
fessor A.K. Mikitaev is dedicated to the synthe-
51
n Ludzie nauki n
than 700 scientific articles and 12 monographs. More than 100 patents are given to the
alumni.
At different periods of his scientific and organizational activity, A.K. Mikitaev founded
and headed following units: the Laboratory
„Heat-resistant polymers in electronics”, the Institute of Macromolecular Compounds, EDTB
„Mars” (both at KBSU), the Laboratory of nanocomposites based on industrial polymers (at
Karpov Scientific Research Institute of Physics
and Chemistry). A.K. Mikitaev was the director
of the „Center for composite materials” of the
Ministry of Education and Science of Russian
Federation in 1996-2006.
At the moment, A.K. Mikitaev is the member of the editorial board of the journals „Materials Science” (“Materialovedenie”) and „Russian Plastics Technology Journal” (“Plasticheskie massy”). Early he entered the team of
the journal „Polymer Science” (“Vysokomolekulyarnye soedineniya”).
In the years 1990-1996 professor A.K. Mikitaev was the deputy of the Russian Federation,
Chairman of the Commission on Citizenship
under the President of the Russian Federation,
Head of the Citizenship of the Presidential Administration of Russia. On behalf of the President of Russia B.N. Yeltsin professor A.K. Mikitaev took an active part in organizing of the
Russian Academy of Sciences.
Over the years, professor A.K. Mikitaev was
awarded for his achievements in science and
education of highly qualified specialists by the
orders „Badge of Honor” and „Friendship of
Nations”, the honorary titles „Honored Worker
of Science of the Russian Federation” and
„Honored Worker of Science of Kabardino-Balkarian Republic”, the honorary diplomas of the
Ministry of Education and Science of the Russian Federation and the Federal Agency for
Science and Innovations of the Russian Federation, the diplomas of the Supreme Councils of
the Kabardino-Balkarian Republic and Republic of Chechnya. A.K. Mikitaev was awarded
the honorary Order of Belgium „For merits in
the field of invention” of the highest degree
(Grand Officer) in 2008.
Professor A.K. Mikitaev meets his birthday
at the peak of his creative powers, in good spirits and good health, surrounded by the colleagues willing for the successful execution of
his great plans for the future.
Prof. Alexsander A. Berlin
Director of Institute of Chemical Physics,
Russian Academy of Sciences,
4 Kosygin str., 119991 Moscow, Russia
Prof. Gennady E. Zaikov
Head of Polymer Division,
Institute of Biochemical Physics,
Russian Academy of Sciences,
4 Kosygin str., 119334 Moscow, Russia

Pobierz pełną wersję czasopisma

Transkrypt

Podobne dokumenty

Primacol® Skid-off – dodatek antypoślizgowy do farb

Sadza, ochra, umbra i cynober. Historia farby drukarskiej

Bal karnawa³owy

Urzekające pięknem powłoki proszkowe