Zależność właściwości anty-graffiti powłok lakierowych od swobodnej energii powierzchniowej

• Autorzy: Zubielewicz Małgorzata , Langer Ewa , Nowicka-Nowak Marzena

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2021.9.1

Warianty tytułu

EN

Dependence of anti-graffiti properties of coatings on free surface energy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zdolność adhezji między kontaktującymi się fazami, tj. między powłoką anty-graffiti i graffiti, zależy głównie od wielkości powierzchni stykających się faz oraz oddziaływania międzycząsteczkowego powstającego na granicy faz. Wielkość powierzchni stykających się faz zależy od zdolności zwilżania danej powierzchni farbą, w tym przypadku graffiti, oraz stanu i struktury zwilżanej powierzchni. Jedną z miar stanu powierzchni powłok polimerowych, stosowaną głównie do badania zjawisk związanych z adhezją, jest wartość swobodnej energii powierzchniowej γS. Zgodnie z powszechnie przyjętym kryterium właściwe zwilżanie powierzchni polimerowych zachodzi wówczas, gdy ich swobodna energia powierzchniowa jest większa o co najmniej 10 mJ/m2 od napięcia powierzchniowego wyrobu lakierowego. Ważnym czynnikiem wpływającym na oddziaływania międzyfazowe jest również struktura powierzchni danego materiału. Im powierzchnia jest bardziej rozwinięta tym lepsza jest adhezja farby, im mniej rozwinięta powierzchnia tym słabiej graffiti trzyma się zabezpieczonej powierzchni. Celem badań było określenie przy jakich granicznych wartościach swobodnej energii powierzchniowej powłok otrzymanych z farb o właściwościach anty-graffiti napisy i rysunki są łatwousuwalne z powłoki bez jej uszkadzania. Stwierdzono, że wartość swobodnej energii powierzchniowej nie może stanowić kryterium zakwalifikowania farb lub lakierów do grupy wyrobów lakierowych o właściwościach anty-graffiti, ponieważ łatwość usuwania graffiti nie jest od niej bezpośrednio zależna. Podobnie usuwa się graffiti z powłok o dużej, jak i małej swobodnej energii powierzchniowej. Wydaje się, że na usuwanie graffiti większy wpływ ma więc struktura powłoki – jej rozwinięcie, mikroporowatość, itp.

EN

The adhesion between the phases to be contacted, i.e. between anti- -graffiti and graffiti coatings, depends mainly on the size of the surfaces of the phases to be contacted and the intermolecular interaction formed at the phase boundary. The size of the surfaces of the phases to be contacted depends on the wetting ability of the surface, in this case graffiti, and the condition and structure of the surface to be wetted. One of the measures of the surface condition of polymeric coatings, used mainly to study the phenomena related to adhesion, is the value of surface free energy γS. According to the commonly ac- cepted criterion, proper wetting of polymeric surfaces occurs when their surface free energy is at least 10 mJ/m2 higher than the surface tension of the varnish product. The surface structure of the material is also an important factor influencing the interfacial interaction. The more developed the surface, the better the adhesion of the paint, the less developed the surface the less graffiti adheres to the protected surface. The aim of this study was to determine at what limits the free surface energy of anti-graffiti coatings are easily removable from the coating without damaging it. It was found that the value of surface free energy cannot be a criterion for qualifying paints or varnishes to the group of paint products with anti-graffiti properties, because the ease of graffiti removal is not directly dependent on it. Similarly, graffiti is removed from coatings with both high and low surface free energy. It seems that graffiti removal is therefore more influenced by the structure of the coating - its development, microporosity, etc.

Słowa kluczowe

PL

powłoki lakierowe; antygraffiti; energia powierzchniowa

EN

coatings; anti-graffiti; surface energy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 9
• Strony: 282--287
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zubielewicz Małgorzata

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń

• https://orcid.org/0000-0003-1487-2494

autor

Langer Ewa

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń

• https://orcid.org/0000-0002-8193-1987

autor

Nowicka-Nowak Marzena

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń

• https://orcid.org/0000-0002-1065-5049

Bibliografia

• [1] Antigraffiti Coating, U.S. Patent 5,773,091. June 30, 1998. Metal Finishing 96 : 124.
• [2] Vera Gomes, Amelia Dionisio, J. Santiago Pozo-Antonio. 2017. “Conservation strategies against graffiti vandalism on Cultural Heritage stones: Protective coatings and cleaning methods”. Progress in Organic Coatings 113 : 90–109.
• [3] Hualiang (Harry) Tenga,, Anil Puli, Moses Karakouzian, Xuecai Xu. 2012. “Identification of Graffiti Countermeasures for Highway Facilities”. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 43 : 681–691.
• [4] L.H.P. Gommans. Corrosion & Prevention 2000 Paper 072, http://citeseerx. ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.611.5247&rep=rep1&type=pdf
• [5] Stefano Rossi, Michele Fedel, Simone Petrolli, Flavio Deflorian. 2017. “Characterization of the Anti-Graffiti Properties of Powder Organic Coatings Applied in Train Field”. Coatings 7 /coatings7050067.
• [6] Malshe, V.C., Nivedita S. Sangaj. 2005. “Fluorinated acrylic copolymers: Part I: Study of clear coatings”. Progress in Organic Coatings 53 : 207–211.
• [7] http://www.silikony.home.pl/?opt=asortyment&item_id=22
• [8] Norbert Radek, Łukasz Pasieczyński Łukasz. 2015. „Właściwości i aplikacje systemu powłokowego antygraffiti”. Mechanik 12 : 29–32.
• [9] Teresa Szymura, Mikołaj Kozak. 2014. „Antygraffiti – badania skuteczności wybranych preparatów do zabezpieczania elewacji i usuwania zabrudzeń”. http://www.inzynierbudownictwa.pl/drukuj/7102/
• [10] Dennis Kronlund, Mika Linden, Jan-Henrik Smatt. 2016. “A sprayable protective coating for marble with water-repellent and anti-graffiti properties”. Progress in Organic Coatings 101 : 359–366.
• [11] Marzena Nowicka-Nowak. 2009. „Lakiery do zabezpieczeń antygraffiti”. Ochrona przed Korozją 2 : 39–42.
• [12] Jadwiga Wrzesińska, Agnieszka Królikowska. 2004. „Koniec pobazgranych ścian?”. Lakiernictwo Przemysłowe 5 : 13–14.
• [13] Jadwiga Wrzesińska. 2006. „Zabezpieczenia konstrukcji budowlanych przed graffiti”. Lakiernictwo Przemysłowe 6 : 9–11.
• [14] Jadwiga Wrzesińska, Agnieszka Królikowska. 2005. „Problem graffiti i walki
• z nim”. Ochrona przed Korozją, 1 : 5–8.
• [15] Stefano Rossi, Michele Fedel, Simone Petrolli, Flavio Deflorian. 2016. “Behaviour of different removers on permanent anti-graffiti organic coatings”. Journal of Building Engineering, 5 : 104–113
• [16] Stefano Rossi, Michele Fedel, Flavio Deflorian, Andrea Feriotti. 2018. “The Corrosion Behavior of Anti-Graffiti Polyurethane Powder Coatings”. Corrosion Science and Technology 17 : 257–264.
• [17] Jacek Domińczuk. 2012. „Wpływ stanu energetycznego warstwy wierzchniej na wytrzymałość połączenia adhezyjnego”. Postępy Nauki i Techniki,13 : 30–36.
• [18] Marian Żenkiewicz, Jan Gołębiewski. 2000. Biuletyn informacyjny, 3 : 23–30.
• [19] J.S. Pozo-Antonio J.S., T. Rivas, M.P. Fiorucci, A.J. Lopez, A. Ramil. 2016. „Effectiveness and harmfulness evaluation of graffiti cleaning by mechanical, chemical and laser procedures on granite”. Microchemical Journal. 125 : 1–9.
• [20] Enrico Ciliberto, Daniela Maria Battaglia, Claudia Capello, Maria Gatto, Salvatore La Delfa, Maurizio Masieri, Giovanni Quart. 2013. Procedia Chemistry 8 : 165–174.
• [21] Marian Żenkiewicz, Jan Gołębiewski, Stanisław Lutomirski. 1999. „Doświadczalna weryfikacja niektórych elementów metody van Ossa-Goda”. Polimery 44 : 212–217.
• [22] Marian Żenkiewicz. Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne PWN-WNT 2000, ISBN 83-204-2547-6.
• [23] Anna Rudawska, Elżbieta Jacniacka. 2009. “Analysis for determining surface free energy uncertainty by the Owen–Wendt method”. International Journal of Adhesion and Adhesives 29 : 451–457.
• [24] Łukasz Pasieczyński, Radek, Norbert, Jolanta Radziszewska-Wolińska. 2018. „Operational properties of anti-graffiti coating systems for rolling stock”. Advances in Science and Technology Research Journal 12 : 127–134.
• [25] PN-EN ISO 2808:2008 Farby i lakiery – Oznaczanie grubości powłoki
• [26] PN-EN ISO 2409:2013-06 Farby i lakiery – Badanie metodą siatki nacięć
• [27] PN-EN ISO 6860:2006 Farby i lakiery – Próba zginania (sworzeń stożkowy)
• [28] PN-EN ISO 1522:2008 Farby i lakiery – Badanie metodą tłumienia wahadła
• [29] PN-EN ISO 1520:2007 Farby i lakiery – Badanie tłoczności
• [30] PN-EN ISO 6272-1:2011 Farby i lakiery – Badania nagłego odkształcenia (odporność na uderzenie) – Część 1: Badanie za pomocą spadającego ciężarka, wgłębnik o dużej powierzchni
• [31] ISO 19403-2 Paints and varnishes – Wettability – Part 2: Determination of the surface free energy of solid surfaces by measuring of contact angle
• [32] ASTM D6578 / D6578M – 13(2018) Standard Practice for Determination of Graffiti Resistance
• [33] PN-EN ISO 2813:2014-11 Farby i lakiery – Oznaczanie wartości połysku pod kątem 20 stopni, 60 stopni i 85 stopni
• [34] PN-EN ISO 16474-3:2014-02 Farby i lakiery – Metody ekspozycji na laboratoryjne źródła światła – Część 3: fluorescencyjne lampy UV

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).