Покрытия без ПТФЭ: выбор микронизированных восков для устойчивости к царапинам и матирования

Основной инженерный механизм и обзор рецептуры

В соответствии с требованиями регулирования PFAS, все большее число разработчиков покрытий и чернил оценивают не содержащие фтора альтернативы восковым порошкам из ПТФЭ.

Удаление ПТФЭ из установленной системы редко бывает однозначным. ПТФЭ сочетает в себе низкое трение, высокую термическую стойкость и устойчивость к полированию в одном материале. Нефторированный микронизированные воски охватывают многие из этих функций, но правильный выбор зависит от ваших условий лечения и свойства, которое вас больше всего волнует.

В этой статье объясняется, что делает ПТФЭ в пленке, что могут покрывать микронизированные воски из полиэтилена, окисленного полиэтилена, амида и полипропилена и где остаются компромиссы.

Какую роль ПТФЭ играет в покрытиях?

В покрытия и красочные пленкиМикронизированный воск ПТФЭ в основном способствует трем вещам:

1. Низкое трение и скольжение поверхности. ПТФЭ имеет очень низкую поверхностную энергию, поэтому контактирующие объекты скользят по пленке, а не закапываются в нее.

2. Термическое сопротивление ПТФЭ плавится намного выше обычных температур обжига, поэтому он остается твердым в циклах отверждения в рулонах, банках и порошках.

1. Устойчивость к воронению и маркировке металла. Твердые частицы помогают ограничить появление глянцевых следов на матовых поверхностях и серых следов, оставленных металлическими предметами при трении о пленку.

Отправной точкой является понимание того, что из этого наиболее важно для вашего приложения. Если вам в первую очередь нужна устойчивость к скольжению и царапинам в покрытиях и красках для древесины, не подвергающихся сушке или при низкой температуре спекания, часто подходящим вариантом являются полиэтилен или модифицированные воски. Если ваш процесс предполагает высокотемпературную обжиг или тяжелые условия маркировки металла, выбор марки требует более тщательного подхода.

Что может покрывать каждый тип микронизированного воска?

Ни один нефторированный воск не воспроизводит все свойства ПТФЭ. Практический подход заключается в подборе типа полимера, точки каплепадения, полярности и размера частиц в соответствии с нужными вам свойствами. В таблице перечислены марки MILLWAX™, представленные в нашей брошюре по продукции; окончательные характеристики см. в TDS.

За столом

Воски типа PE обычно являются отправной точкой для обеспечения скольжения, устойчивости к истиранию и предотвращения слеживания в системах отверждения при комнатной температуре. Окисленный полиэтилен и модифицированные сорта легче включать в водорастворимые системы. Амидные воски обеспечивают прочность и стойкость к истиранию. ПП-воски имеют более высокую температуру каплепадения и часто выбираются там, где приоритетными являются однородность матирования и устойчивость к полировке. Фактическая производительность зависит от вашей рецептуры.

Приложения и компромиссы

Покрытия для дерева, УФ- и ПУ-покрытия

Обычно это более простая область замены без ПТФЭ. Воски типа ПЭ для устойчивости к скольжению и царапинам, ПП или амидные воски для равномерного матирования и устойчивости к полированию.

Примечание: при выборе глянцевых лаков обращайте внимание на размер частиц и прозрачность. Изменение типа воска меняет распределение матирующего агента на поверхности, поэтому может потребоваться перебалансировка соотношения воска и матирующего агента для сохранения желаемого блеска.

Промышленные покрытия, лаки и краски для надпечатки Воски типа PE, окисленный PE и амидные воски обеспечивают стойкость к истиранию, противослипанию и скольжению.

Примечание: для достижения аналогичного коэффициента трения нефторированным воскам может потребоваться корректировка дозировки или сорта; Также рассмотрите возможность наклеивания надпечатки и тиснения фольгой.

Покрытия для рулонов и банок Это наиболее требовательный сценарий, требующий самого тщательного отбора. Пиковые температуры металла часто превышают 200 °C, что выше точки каплепадения ПЭ, ПП и амидных восков. В отличие от ПТФЭ, эти воски плавятся в печи и рекристаллизуются при охлаждении, поэтому кривая охлаждения и условия закалки влияют на конечную поверхность, блеск и маркировку металла.

Порошковые покрытия ПЭ, ПП и амидные воски обеспечивают устойчивость поверхности к царапинам, слипанию и скольжению. Особые текстурные эффекты чистого ПТФЭ воспроизвести труднее.

Примечание: сдвиг глянца и адгезия повторного слоя.

Как мы работаем с вами при выборе

Наша техническая команда предоставляет рекомендации по выбору и рекомендации по начальной дозировке с учетом вашей системы и целевых показателей эффективности, а также вносит коррективы на основе ваших отзывов об испытаниях.

Чтобы более точно определить сорта MILLWAX, при обращении к нам полезно сообщить следующую информацию:

• Система смолы и отверждения: 2K ПУ, УФ-акрилат, акрил/ПУД на водной основе, катушка из полиэстера/меламина, эпоксидный/полиэфирный порошок и т. д.
• Толщина сухой пленки.
• Температура и время отверждения.
• Целевая производительность: блеск, устойчивость к истиранию, устойчивость к царапинам, коэффициент трения и т. д.

Доступны TDS и SDS. Пожалуйста свяжитесь с нами для получения образцов и технической поддержки →

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1. Может ли один микронизированный воск из полиэтилена заменить воск из ПТФЭ в каждой рецептуре?

Нет. Полиэтиленовые воски хорошо работают в отношении скольжения, устойчивости к истиранию и предотвращения слипания в системах отверждения при температуре окружающей среды, но их температура каплепадения (около 108–126 °C в нашем диапазоне) намного ниже, чем у ПТФЭ. Для условий высокой температуры или сильного полирования обычно стоит рассмотреть возможность использования полипропилена, амида или композитных материалов, выбранных в соответствии с условиями вашего процесса.

Вопрос 2: Как удаление ПТФЭ повлияет на матирование?

Тип воска и размер частиц влияют на распределение матирующего вещества и микрошероховатость поверхности. После замены воска соотношение воска и матирующего средства, возможно, потребуется изменить, чтобы сохранить целевой блеск.

В3: Какой размер частиц следует выбрать для прозрачных лаков?

Это зависит от толщины пленки и желаемого блеска. Крупные частицы могут снизить четкость и резкость изображения, а очень мелкие могут остаться в более толстых пленках. Наша техническая команда может проконсультировать вас по вашей системе.

Вопрос 4: Что подходит для водных систем?

Стандартные порошки ПЭ и ПП гидрофобны и их трудно смачивать в воде. Окисленные марки полиэтилена (5006/5011/5018), амидов (3101/3103/3106) и модифицированных синтетических (8105) в нашей брошюре указаны как на водной основе или на основе воды/растворителя, и их обычно легче смачивать; Необходимость пеногашения должна быть подтверждена в вашей системе. Другим вариантом являются предварительно диспергированные восковые эмульсии.

Вопрос 5: Как следует относиться к металлической маркировке?

Маркировка металла — это серый или темный след, остающийся при трении металлических предметов о покрытие. Это связано с поверхностным трением, шероховатостью и твердостью. Воск помогает снизить трение и повысить устойчивость к истиранию. Наша техническая команда может помочь определить подходящее направление сорта с учетом ваших условий обжига и охлаждения, а также внести коррективы на основе ваших отзывов об испытаниях.

MILLWAX™ от Rallychem | Дополнительная техническая поддержка, от обсуждения применения до надежного массового производства.

Будучи сертифицированным по стандарту ISO производитель микронизированного воска, Rallychem поставляет продукцию, полностью не содержащую ПТФЭ. микронизированный полиэтиленовый воск (SAMWAX® PE-04) и модифицированные амидом композитные марки, разработанные для узкого контроля размера частиц D50/D90 в промышленных покрытиях для древесины, рулонных материалов и консервных банок.