W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu czynników otoczenia na destrukcję nawierzchniowych powłok akrylowych, stanowiących warstwę nawierzchniową systemów powłokowych, stosowanych w renowacji nadwozi samochodowych. Starzenie próbek tych systemów na stacji klimatycznej przez okres 30 miesięcy spowodowało destrukcję chemiczną nawierzchniowych powłok akrylowych, co udokumentowały wyniki badań metodami dyfrakcji rentgenowskiej oraz spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Skutkowało ono także destrukcją fizyczną powłok, bowiem wraz z upływem okresu starzenia wzrastała ich twardość, jak również chropowatość powierzchni, oceniana za pomocą parametrów: Ra, Rz, Rt. Ponadto, na powierzchni starzonych powłok akrylowych stwierdzono metodami SEM pojawienie się: pęknięć (w tym pęknięć srebrzystych), kraterów oraz wytrawień.
EN
The paper presents results of investigations on environmental factors influence on destruction of acrylic topcoats constituted as superficial layer of coating systems used for car bodies renovation. The 30 month ageing of these systems samples at climatic station caused a chemical destruction of the acrylic topcoats which was documented using methods of X-ray diffraction and IR spectroscopy (FTIR). This ageing caused also physical destruction of the topcoats because, with ageing period flow, their hardness as well as their roughness evaluated by Ra, Rz and Rt parameters increased. What more, it was stated with the help of SEM methods that cracks (silver cracks in this number), craters and etchings occurred on the surface of aged acrylic topcoats.
Badaniom starzeniowym pod wpływem promieniowania ultrafioletowego (UV) - w okresie 70 dni - poddano systemy powłok polimerowych, które są powszechnie stosowane w zakładach naprawczych, podczas renowacji uszkodzonych powłok ochronno-dekoracyjnych nadwozi samochodowych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że wraz z wydłużaniem okresu tego rodzaju starzenia uległa obniżeniu grubość (o ponad 10%) całych systemów powłokowych (akrylowopoliuretanowych), jak również połysk akrylowych powłok nawierzchniowych (np. dla α = 60° o 84%), natomiast ich chropowatość znacznie wzrosła (parametr Ra - 15 razy, Rz – 21 razy). Można to tłumaczyć zmianami w strukturze chemicznej powłok nawierzchniowych, co przyczyniło się do wykruszania składników powłoki. Starzenie powłok skutkowało również zwiększeniem ich twardości ołówkowej od wartości H, w przypadku powłoki niestarzonej, do wartości 6H, w przypadku powłoki starzonej w ciągu 70 dni.
EN
Systems of polymer coatings, commonly used in workshops for renovation of car bodies protective-decorative coatings, were subjected to investigation of ageing with UV radiation for 70 days. Obtained findings revealed that the thickness of entire coating systems (acrylic-polyurethane) decreased (more than 10%) with ageing time flow as well as the shine of acrylic topcoats (e.g. for α = 60° by 84%) which roughness increased essentially at the same time (parameter Ra increased 15 times and parameter Rz increased 21 times). It can be explained by changes in topcoats chemical structure which contributed to coating components chipping. Ageing of coatings resulted also in their pencil hardness increase from H value, in the case of unaged coating, to 6H value, in the case of coating aged for 70 days.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Na podstawie badań własnych dokonano analizy destrukcji powłok akrylowych (z międzywarstwą poliuretanową), stosowanych do renowacji powłok lakierniczych nadwozi samochodów, starzonych w warunkach naturalnych (na stacji klimatycznej). Badania stanu powierzchni powłok wykazały, że w miarę wydłużania okresu starzenia klimatycznego rósł stopień destrukcji powłok, na przykład w postaci rozwoju: pęknięć, kraterów, pęcherzy, delaminacji, jak również kredowania. Starzenie klimatyczne w okresie 2 lat spowodowało obniżenie wytrzymałości połączenia adhezyjnego (badanej wg PN-EN ISO 4624:2016-05) akrylowej powłoki podkładowej ze stalowym podłożem o 58%. Wraz ze zwiększaniem okresu starzenia klimatycznego zmieniał się także charakter odrywania powłok podkładowych od stalowego podłoża, podczas wykonywania próby odrywowej.
EN
On the grounds of Authors’ own research, destruction analysis was made of acrylic coatings (with polyurethane interlayer), used for renovation of car bodies lacquer coatings, which were aged in natural conditions (on climatic station). Investigation of coatings surface state proved that the climatic ageing period longer the coatings destruction degree higher, for example in the form of development of cracks, craters, blisters, delamination as well as chalking. Climatic ageing for 2 years caused resistance decrease of adhesive joint (tested acc. PN-EN ISO 4624:2016-05) between acrylic primer coating and steel substrate by 58%. Following ageing, the nature of the process of primer coatings pulling away from steel substrate during pull-off test was changing.
Badania adhezji powłok akrylowych metodą odrywową udowodniły istotny wpływ chropowatości powierzchni podłoża stalowego, zależnej od gradacji papieru ściernego, na wytrzymałość jego połączenia adhezyjnego z powłoką. Stwierdzono, że im większe były rozmiary ziarna papieru ściernego, tym wytrzymałość połączenia adhezyjnego powłoki z podłożem stalowym była większa. Gradacja papieru ściernego miała również istotny wpływ na charakter zerwania kontaktu powłoki z podłożem. Badając metodą odrywową adhezję powłoki akrylowej, nałożonej na podłoże stalowe przygotowane gruboziarnistym papierem ściernym P80 (którego nasyp tworzyły ziarna elektrokorundu o rozmiarach 180÷212 μm), zanotowano rozerwanie kohezyjne w międzywarstwie, na obszarze odpowiadającym 85% powierzchni odrywanego stempla. Rozerwanie kohezyjne w warstwie podkładowej na obszarze odpowiadającym 50% powierzchni odrywanego stempla oraz rozerwanie kohezyjne w międzywarstwie, na obszarze odpowiadającym 40% powierzchni odrywanego stempla zaobserwowano natomiast w przypadku przygotowania podłoża średnioziarnistym papierem ściernym P150 (o ziarnie 90÷106 μm). Rozerwanie kohezyjne w warstwie podkładowej, na obszarze odpowiadającym 75% powierzchni odrywanego stempla stwierdzono w przypadku przygotowania podłoża drobnoziarnistym papierem ściernym P600 (o ziarnie 25÷27 μm).
EN
Investigations of acrylic coating adhesion made using pull-off method proved essential influence of steel substrate surface roughness, which depends on grain size of abrasive paper, on its adhesive coupling with the coating. It was stated that the bigger grain size of abrasive paper the higher strength of adhesive coupling between the coating and the steel substrate. Grade of abrasive paper had also essential influence on type of contact breakage between the coating and the surface. During pull-off examination of acrylic coating adhesion to steel substrate, prepared with coarse grained abrasive paper P80 (size of alundum grains 180÷212 μm), it was stated that the cohesive breakage occurred in the interlayer on the area corresponding to 85% of pulled-off stamp surface. However, the cohesive breakage in the underlayer on the area corresponding to 50% of pulled-off stamp surface as well as the cohesive breakage in the interlayer on the area corresponding to 40% of pulled-off stamp surface were observed in the case of steel substrate, prepared with medium grained abrasive paper P150 (size of alundum grains 90÷106 μm). Moreover, the cohesive breakage in the underlayer on the area corresponding to 75% of pulled-off stamp surface was stated in the case of substrate preparing with fine grained abrasive paper P600 (size of alundum grains 25÷27 μm).
W artykule przedstawiono wpływ przyspieszonego starzenia promieniowaniem ultrafioletowym (UV) na destrukcję powłok akrylowych, stosowanych w renowacji nadwozi samochodowych. Oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego przyczyniło się do destrukcji struktury chemicznej tworzywa akrylowego oraz do zmniejszenia grubości powłok, a także do wzrostu ich twardości. Starzone powłoki wykazywały zwiększoną kruchość warstwy powierzchniowej, co wpływało na zwiększenie chropowatości ich powierzchni, skutkujące utratą połysku.
EN
The paper discusses influence of accelerated ageing with UV radiation on destruction of acrylic coatings which are used to cars body renovation. Ultraviolet radiation action contributed to destruction of acrylic material chemical structure which resulted in coating thickness decrease and its hardness increase. Aged coatings showed increased brittleness of surface layer which contributed to surface roughness increase. It was the reason of shine loss of acrylic coatings surface layer.
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań stanu powierzchni lakierniczych powłok akrylowych, starzonych na stacji klimatycznej w okresie dwu lat. Stwierdzono zwiększenie chropowatości powłok , ocenianej z zastosowaniem parametrów: Ra, Rz, Rt. Uległa zwiększeniu twardość powłok akrylowych od wartości HB dla powłoki niestarzonej, do wartości 4H dla powłoki starzonej. Starzenie wpłynęło również na nieznaczne zwiększenie grubości powłok. Połysk powłok wykazał wysoką stabilność w całym okresie ich starzenia.
EN
The paper presents investigation results of surface state of lacquer acrylic coatings aged in a climatic station for two years. It was stated the rise of coating roughness assessed on the basis of Ra, Rz, and Rt parameters. The hardness of the coatings increased from HB value for the unaged coating to 4H value for the aged coating. The ageing caused also slight growth of coating thickness. The gloss of the coatings showed high permanence in the whole ageing period.
W artykule przedstawiono wyniki badań adhezji (wg PN-EN ISO 4624:2004) powłok akrylowych do stalowego podłoża. Przeprowadzone badania udowodniły istotny wpływ chropowatości powierzchni podłoża na wytrzymałość jego połączenia adhezyjnego z powłoką akrylową. Największą siłę adhezji odnotowano dla powierzchni stalowej szlifowanej papierem ściernym gruboziarnistym (P80), zaś najmniejszą dla powłoki szlifowanej papierem drobnoziarnistym (P600). Wynika to z faktu, że powierzchnia przygotowana papierem gruboziarnistym jest silniej rozwinięta, niż powierzchnia szlifowana papierem drobnoziarnistym. Dokumentuje to wartość parametru Ra, która w przypadku powierzchni próbki stalowej, przygotowanej papierem ściernym drobnoziarnistym (o gradacji P600), wynosi 0,19 μm, zaś dla powierzchni przygotowanej papierem gruboziarnistym (P80) jest czterokrotnie większa. Wynikająca z wyższej chropowatości podłoża większa powierzchnia jego kontaktu adhezyjnego z powłoką zapewnia jej silniejsze związanie z chronionym podłożem.
EN
The paper presents examination results of acrylic coatings adhesion (acc. PN-EN ISO 4624:2004) to steel substrate. The examinations proved essential influence of substrate surface roughness on the strength of adhesive connection between steel substrate and acrylic coating. The highest adhesion force was noticed in the case of steel substrate grinded with the use of the coarse abrasive paper (P80), while the lowest one was observed in the case of fine abrasive paper (P600) use. It results from the fact that the substrate surface prepared with the coarse abrasive paper use is better developed that the surface grinded with the fine abrasive paper use. It is testified by value of Ra parameter which is equal 0.19 μm in the case of steel sample prepared with fine abrasive paper (P600) while in the case of coarse abrasive paper (P80) use is four times higher. Bigger surface of substrate adhesive contact with the coating, resulting from higher substrate roughness, ensures stronger connection of the coating with the substrate.
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań wpływu starzenia klimatycznego na wytrzymałość połączenia adhezyjnego powłoki akrylowej z podłożem stalowym. Wraz ze wzrostem okresu starzenia klimatycznego stwierdzono zwiększenie twardości oraz chropowatości powierzchni powłok akrylowych. Nie wpłynęło to jednak na istotną zmianę wytrzymałości połączenia adhezyjnego pomiędzy podłożem stalowym a powłoką. W przeprowadzonych badaniach normowych (wg PN-EN ISO 4624:2004) obserwowano przede wszystkim zerwanie kohezyjne w warstwie podkładowej powłok, które obejmowało obszar wynoszący 95% - dla powłoki niestarzonej, zaś dla powłoki starzonej klimatycznie w ciągu 12 miesięcy obszar ten zmniejszył się do 50%. Po dłuższym okresie starzenia zauważono natomiast przyrost obszaru zerwania adhezyjnego między warstwą podkładową a międzywarstwą. Dla powłoki niestarzonej obszar ten stanowił 5%, by dla starzenia klimatycznego w ciągu 12 miesięcy osiągnąć wartość 47%. Po tym okresie starzenia zauważono niewielki obszar (3%), w którym wystąpiło kohezyjne oderwanie stempla w międzywarstwie powłoki, świadczące o niewielkim stopniu zestarzenia międzywarstwy powłoki akrylowej. Jednakże nie stwierdzono utraty adhezji między warstwą podkładową powłoki akrylowej a stalowym podłożem.
EN
The paper presents examination results of climate ageing influence on resistance of adhesive connection between an acrylic coating and a steel substrate. With ageing period the increase of hardness and roughness of acrylic coatings was observed which, nevertheless, did not influence on considerable change of adhesive connection resistance between the steel substrate and the coating. In the examination made in conformity with the standard (PN-EN ISO 4624:2004) the cohesive break was first of all seen in base layer of tested coatings which, for the unaged coating, covered the area equal 95%. The area of cohesive break decrease to 50 % for the coating aged climatically for the period of 12 months. However, the increase of adhesive break area between the base layer and the interlayer was noticed after the longer period of ageing. This area was equal 5 % for the unaged coating while for the coating aged for 12 months reached the value of 47 %. After this ageing period the small area (3%) was noticed in which the punch cohesive tearing off in coating interlayer occurred which was the evidence of low ageing degree of acrylic coating interlayer. However, the loss of adhesion between the acrylic coating base layer and the steel substrate was not stated.
W artykule przedstawiono wpływ sposobu przygotowania powierzchni próbek stalowych na skuteczność ochronną powłok ftalowych, w warunkach oddziaływania mgły solnej (wg PN-EN ISO 9227:2012E). Najwyższą skuteczność ochronną wykazała powłoka ftalowa nałożona na podłoże stalowe, przygotowane metodą piaskowania (elektrokorundem). Przeprowadzono również badania wpływu granulacji papieru ściernego (z nasypką elektrokorundową) na chropowatość powierzchni próbek stalowych.
EN
The paper presents effect of steel samples surface preparation method on protective efficiency of phthalate coatings in condition of salt mist action (acc. to PN-EN ISO 9227:2012E). The highest protective efficiency revealed phthalate coating applied on the steel substrate prepared using sandblasting with alundum particles. The investigations were also carried out of alundum emery paper granulation influence on surface roughness of steel samples.
W niniejszym artykule przedstawiono badania destrukcji powłok akrylowych, starzonych klimatycznie w ciągu 18 miesięcy. Badano trzy rodzaje powłok akrylowych: powłoki wykonane z farby rozpuszczalnikowej dwu- oraz trójwarstwowe, a także trójwarstwowe powłoki z międzywarstwą, wykonaną z farby wodorozcieńczalnej. Przeprowadzone badania udowodniły znaczne obniżenie własności dekoracyjno-ochronnych starzonych powłok akrylowych. Największe zmiany chropowatości powierzchni, jak również ubytek połysku odnotowano dla powłoki akrylowej dwuwarstwowej. Natomiast najwyższą odporność na oddziaływanie czynników klimatycznych wykazała trójwarstwowa powłoka akrylowa z międzywarstwą wykonaną z farby wodorozcieńczalnej.
EN
The paper presents results of surface destruction examination of acrylic coating aged under the climate factors influence for 18 months. Three kinds of acrylic coatings were examined: two- and three-layer coatings made of solvent-based paints as well as three-layer coatings with interlayer made of water-based paint. The examinations proved substantial decrease of decorative and protective properties of aged coatings. The biggest surface roughness changes as well as gloss loss was observed in the case of two-layer acrylic coating. However the highest resistance to climatic factors influence showed three-layer acrylic coating with interlayer made of water-based paint.
W artykule przedstawiono wyniki badań destrukcji powierzchni powłok akrylowych (stosowanych jako powłoki ochronno-dekoracyjne nadwozi samochodów), starzonych pod wpływem promieniowania ultrafioletowego (w ciągu 1008h). Przedmiotem badań starzeniowych były rozpuszczalnikowe powłoki akrylowe dwu- i trójwarstwowe, jak również trójwarstwowe wodne powłoki akrylowe. Badania połysku oraz chropowatości powierzchni udokumentowały znaczne obniżenie własności dekoracyjnych starzonych powłok. Największy ubytek połysku, a także największy przyrost chropowatości powierzchni stwierdzono dla dwuwarstwowej powłoki akrylowej. Jedynie na powierzchni tego typu powłok obserwowano występowanie pęknięć srebrzystych. Natomiast największą odporność na destrukcję powierzchni pod wpływem promieniowania ultrafioletowego wykazała trójwarstwowa wodna powłoka akrylowa.
EN
The paper presents results of surface destruction examination of acrylic coatings, used as decorative-protective coatings of car bodies, aged under the influence of ultraviolet radiation for 1008 h. The two- and three-layer solvent acrylic coatings as well as three-layer water acrylic coatings were used as subjects of ageing examination. Examinations of gloss and surface roughness revealed essential decrease of decorative properties of aged coatings. The greatest loss of gloss and the greatest increase of surface roughness were stated for two-layer acrylic coating. Only on surface of this coating the appearance of silver cracks was observed. However the highest resistance to surface destruction under the influence of ultraviolet radiation showed three-layer water acrylic coating.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.