Лучшие добавки к краскам для холодной погоды: полное руководство (на водной основе и на основе растворителей)

Почему холодная погода ухудшает характеристики краски (и что на самом деле могут исправить добавки)

Атаки холодной погоды проявляются через три различных механизма, каждый из которых вызывает свой набор дефектов.

• Водоразбавляемые краски не слипаются. Латексные и акриловые смолы при испарении воды образуют пленку, а частицы полимера сливаются в сплошной слой. Когда температура падает ниже минимальной температуры образования пленки (MFFT), частицы остаются жесткими и разделяются, оставляя меловую, потрескавшуюся или порошкообразную пленку.
• Краски на основе растворителей и алкидные краски загустевают и медленно затвердевают. Вязкость растворителя увеличивается при понижении температуры, что затрудняет нанесение. Алкидные смолы отверждаются путем окисления — реакции, которая резко замедляется в холодных условиях, поэтому краска остается липкой в ​​течение нескольких дней.
• Влага конденсируется на влажной пленке. Холодный субстрат может вытягивать влагу из воздуха, вызывая покраснение (молочную дымку), плохую адгезию и скопление воды, которая может замерзнуть за ночь.

Присадки могут устранить первые два механизма: коалесцирующие растворители помогают частицам сливаться, гликоли сохраняют водные составы жидкими, катализаторы сушки ускоряют окисление, а выравнивающие агенты устраняют дефекты, связанные с вязкостью. Чего не может сделать ни одна добавка, так это опровергнуть физику. Если сама подложка находится ниже MFFT покрытия или относительная влажность достаточно высока, что на поверхности образуется конденсат, никакая добавка не создаст прочную пленку. Эта граница важна, поскольку она отделяет проблемы, которые может решить правильная добавка, от условий, которые просто требуют более позднего применения.

Типы добавок к краскам для холодной погоды: параллельное сравнение

Антифризные присадки (на основе гликоля)

Антифризные добавки являются наиболее часто упоминаемым решением, а в красках на водной основе они служат конкретной, но узкой цели: предотвращению замерзания водной фазы во время транспортировки и хранения. Этиленгликоль и пропиленгликоль снижают температуру замерзания краски, защищая эмульсию от повреждения, когда температура опускается ниже 32°F (0°C).

Этиленгликоль является более сильным антифризом, но его токсичность делает его плохим выбором для потребительских товаров. Пропиленгликоль гораздо чаще встречается в современных составах на водной основе, поскольку он безопаснее, широко доступен в сортах, подходящих для покрытий, и обеспечивает достаточное снижение температуры замерзания для большинства сценариев зимней логистики.

Ключевым ограничением является то, что гликоли не улучшают образование пленок. Краска, которая поступает на объект незамороженной, все равно может не слиться, если температура воздуха или основания ниже ее MFFT. Относитесь к антифризу как к защите при хранении и транспортировке, а не как к средству от проблем с применением в холодную погоду.

Коалесцирующие растворители

Коалесцирующие растворители — это самое близкое решение для водорастворимых красок, которое подходит для настоящей холодной погоды. Они временно смягчают частицы латексного полимера, снижая MFFT, поэтому частицы могут сливаться в сплошную пленку при более низких температурах. После образования пленки коалесцирующий растворитель постепенно испаряется, и покрытие вновь обретает заданную твердость.

Общие типы включают коалесценты сложного эфира и спирта (семейство Texanol), монобутиловый эфир этиленгликоля и н-бутиловый эфир дипропиленгликоля. Требуемая дозировка зависит от температуры стеклования полимера (Tg) и самой низкой температуры поверхности, которую необходимо покрыть. Передозировка представляет собой реальный риск: слишком большое количество коалесцирующего растворителя может сохранять пленку мягкой в ​​течение нескольких недель, снижать сопротивление слипанию и увеличивать собирание грязи.

Катализаторы сушки для алкидных/масляных красок

Алкидные и масляные краски отверждаются путем окисления — смола поглощает кислород и сшивается в твердую пленку. Эту реакцию катализируют сиккативы карбоксилатов металлов, обычно соединения кобальта, марганца и циркония. В холодную погоду скорость окисления резко падает, поэтому алкидные краски могут оставаться липкими в течение нескольких дней при температуре 40°F (4°C).

Более осушающие катализаторы ускоряют окислительное сшивание, позволяя алкидным и масляным краскам отверждаться в течение разумного времени при более низких температурах. Они не являются универсальным ускорителем. Катализатор-осушитель ничего не дает для водорастворимого латекса и не имеет значения для двухкомпонентных эпоксидных или полиуретановых систем, отверждение которых происходит по другому химическому механизму.

Модификаторы текучести и выравнивающие агенты

Низкие температуры повышают вязкость краски, что проявляется на стене в виде следов кисти, пятен валика и апельсиновой корки. Модификаторы текучести и выравнивающие вещества снижают поверхностное натяжение влажной пленки и помогают ей выровняться до испарения растворителей. Они не ускоряют высыхание, не предотвращают замерзание и не улучшают коалесценцию — они устраняют только симптомы нанесения в холодную погоду.

Силиконовые выравнивающие средства обладают мощным действием и обеспечивают превосходное скольжение по поверхности, но при передозировке они могут вызвать появление «рыбьих глаз» или проблемы с адгезией следующего слоя. Акрилатные выравниватели мягче, более благоприятны для межслойной адгезии и, как правило, более безопасны для применения в полевых условиях в холодных условиях. Хорошей отправной точкой для сравнения вариантов является выравнивающие средства для покрытий раздел, который охватывает как силиконовые, так и безсиликоновые химические вещества. Для составов, не содержащих силикона, где важна адгезия повторного слоя, акрилатные выравниватели для низкотемпературного выравнивания обеспечить практический баланс потока и выравнивания без риска передозировки силикона.

Изготовленный на заказ акрилатный выравниватель DH-3187, поставщики, завод - Сучжоу Цинтянь Новый Сучжоу Qingtian New Material Co., Ltd. - это китайские поставщики и фабрики акрилатного выравнивающего агента DH-3187, детали: Особенности высокоэффективного л ... Посмотреть продукт →

Подбор добавки к вашей системе окраски: на водной основе или на основе растворителя

Выбор добавки должен зависеть от системы смолы, а не от симптома. Краски на водной основе и на основе растворителей выходят из строя в холодную погоду по разным причинам, поэтому для них нужны разные средства.

Водные системы. Рабочая комбинация представляет собой стабилизатор замораживания-оттаивания, такой как пропиленгликоль, плюс коалесцирующий растворитель. Добавляйте гликоль во время производства, чтобы защитить эмульсию при хранении и транспортировке. Отрегулируйте уровень коалесцирующего растворителя, чтобы снизить температуру MFFT до ожидаемой температуры нанесения. Если вязкость, вызванная холодом, оставляет следы от кисти, добавьте в качестве третьего компонента выравнивающее средство.

Системы на основе растворителей и алкидные. Полностью откажитесь от антифриза — эти краски не содержат воды, которая может замерзнуть. Используйте более сухой катализатор, чтобы поддерживать протекание реакции окисления, и выравнивающий агент, чтобы справиться с более высокой вязкостью. Убедитесь, что пакет осушителя совместим с вашей смолой, и следуйте рекомендованной поставщиком норме добавления.

Практические советы по нанесению окраски в холодную погоду

Даже при использовании правильных добавок дисциплина применения определяет, выдержит ли работа первую зиму. Эти привычки имеют большее значение, чем марка выбранной вами добавки.

• Проверьте температуру подложки, а не только температуру воздуха. Стена в тени может иметь температуру 38°F (3°C), а температура воздуха - 50°F (10°C). Используйте инфракрасный термометр и соблюдайте требования производителя к минимальной температуре поверхности.
• Прочтите технический паспорт продукта. Для большинства покрытий указана минимальная температура нанесения и отдельная минимальная температура образования пленки. Эти цифры являются отправной точкой для выбора добавок.
• Рисуйте в самые теплые часы. В большинстве регионов это примерно с 10:00 до 14:00. Субстрату также необходимо время, чтобы прогреться, поэтому не начинайте его сразу после восхода солнца.
• Соблюдайте ограничения дозировки. Добавление дополнительного коалесцирующего растворителя или катализатора-осушителя сверх рекомендуемого диапазона может привести к образованию мягких пленок, захвату растворителя или плохой адгезии повторного слоя. Отмеряйте, а не лейте.
• Продлите сроки сушки и отверждения. Даже с добавками низкие температуры замедляют испарение и окисление растворителя. Увеличьте интервалы нанесения следующего слоя и защитите пленку от росы или инея, по крайней мере, в первую ночь.
• Следите за прогнозом. Не проводите покраску, если в течение периода высыхания ожидается понижение температуры или дождь. Внезапное замораживание может разрушить фильм, который в конце дня выглядел хорошо.

Как производители покрытий могут планировать составы для холодной погоды

Разработчикам рецептур характеристики в холодную погоду следует проектировать с самого начала, а не корректировать в конце. Определение целевой MFFT и диапазона рабочих температур на этапе разработки дает вам свободу выбора правильного сырья вместо модификации существующей формулы.

• Установите целевой MFFT заранее. Если ваш продукт будет применяться на неотапливаемых складах или зимних строительных площадках, проектируйте температуру MFFT 40°F (4°C) или ниже, а не стандартную 50°F (10°C).
• Выбирайте диспергаторы, устойчивые к холоду. Качество дисперсии пигмента влияет на стабильность вязкости, блеск и развитие цвета. Выбрать диспергирующие агенты для систем на водной основе и на основе растворителей которые соответствуют химическому составу вашей смолы, поэтому краска остается стабильной при колебаниях температуры.
• Увеличенный запас адгезии для холодных оснований. Нарушение адгезии более вероятно, когда основание холодное и присутствует влага. Для Усилители адгезии для металла, стекла и пластика , проверьте работоспособность при самой низкой температуре, с которой может столкнуться ваше изделие. На металлических подложках добавьте усилители адгезии металлов Поставщики усилителя адгезии металла ADP, завод - Сучжоу Qingtian New Mate Компания Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. является фабрикой и поставщиком усилителя адгезии металла ADP в Китае. Подробности: Улучшает адгезию ... Посмотреть продукт → на этапе измельчения, чтобы добавка полностью диспергировалась до того, как краска остынет.
• Проверьте стабильность при замораживании-оттаивании и хранении в холодильнике. Краска на водной основе, выдерживающая пять циклов замораживания-оттаивания без коагуляции и дрейфа вязкости, отличается от краски, предназначенной только для лета. Включить антиосаждающие агенты для стабильности при хранении в холодную погоду Поставщики противоосадочных агентов на заказ DH-6900, завод - Сучжоу Qingtian New Mate Компания Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd. является китайским поставщиком и фабрикой противоосадочного агента DH-6900, детали: Формирует структуру гелевой сети ... Посмотреть продукт → для сохранения пигментов и наполнителей во взвешенном состоянии, когда хранение в холодильнике делает краску более склонной к оседанию.
• Работайте с поставщиком добавок заранее. Прежде чем приступить к разработке рецептуры, запросите технические паспорта, таблицы совместимости и образцы партий. Поставщик, который разбирается в химических веществах на основе воды и растворителей, может сэкономить вам месяцы проб и ошибок.

Вывод: выбирайте добавку, соответствующую химическому составу вашей краски.

Не существует универсальной добавки для холодной погоды, но есть надежное правило принятия решения: подберите семейство присадок к системе смолы.

Для красок на водной основе необходим стабилизатор при замораживании-оттаивании, такой как пропиленгликоль, и коалесцирующий растворитель для снижения MFFT, а также выравнивающий агент, добавляемый, когда вязкость создает дефекты поверхности. Для алкидных и масляных красок на основе растворителей необходим катализатор-осушитель для поддержания скорости окислительного отверждения, а также выравнивающий агент для регулирования вязкости. Антифриз для красок на основе растворителей — это химическая трата; более сухой катализатор для латексной краски столь же бессмысленен.

Для производителей покрытий и профессиональных специалистов по нанесению покрытий, разрабатывающих рецептуру для холодной погоды или устраняющих неполадки в существующей, практическим путем будет рассмотрение полного набора добавок — диспергаторов для стабильности пигмента, выравнивающих агентов для качества поверхности, усилителей адгезии для сложных оснований и антиосаждающих агентов для зимнего хранения. Линейка продуктов Suzhou Qingtian охватывает эти категории систем на водной основе и на основе растворителей, что делает компанию практической отправной точкой, когда вам нужна техническая поддержка при выборе сырья для холодной погоды.