Większość osób zajmujących się zawodowo malowaniem farbami proszkowymi zetknęła się, albo sama miała problemy z defektami powłok wynikającymi z kontaminacji silikonem. Chciałbym ten temat trochę Państwu przybliżyć.
Silikon (ang. silicone) to popularna nazwa dla tworzyw sztucznych opartych na polisiloksanach i żywicach silikonowych. Polisiloksany to polimery, których główny łańcuch jest zbudowany z naprzemiennie ułożonych atomów krzemu i tlenu (-O-Si-O-Si-O-Si-). Polisiloksany uzyskały szereg zastosowań - od olejów, smarów i cieczy hydraulicznych, działających w szczególnie niskich i wysokich temperaturach, przez masy uszczelniające, pokrycia lakiernicze, kleje aż po elastomery i żele do zastosowań biomedycznych.
Żywice silikonowe to rodzaj materiału silikonowego, który zawiera oligosiloksany o ogólnym wzorze: RnSiXmOy, gdzie R to grupa alkilowa, zwykle metylowa lub fenylowa, a X to grupa funkcyjna, zwykle H, OH, Cl lub OR.
Struktura żywicy silikonowej
Grupy te mogą ulegać dalszej kondensacji, aby w rezultacie utworzyć gęsto usieciowane, nierozpuszczalne sieci polisiloksanowe. Żywice silikonowe tworzą obszerną gamę produktów o bardzo różnych własnościach użytkowych. Wszystkie one są cieczami w temperaturze pokojowej, pod warunkiem, że nie są usieciowane. Usieciowane żywice, zależnie od stopnia usieciowania, przypominają w konsystencji żele albo są litymi elastomerami. Żywice silikonowe znajdują zastosowanie jako m. in.: hydrożele stosowane jako implanty tkanek miękkich, jako gumy silikonowe, oleje hydrauliczne, dodatki do farb, środki smarujące i wiele innych.
Zgrupowania bardzo małych kraterów
W jaki sposób żywice silikonowe trafiają do malarni proszkowych? Najczęstszym źródłem zanieczyszczenia elementów przeznaczonych do malowania jest kontakt ze środkami smarnymi lub olejami hydraulicznymi zawierającymi pochodne silikonowe. Mają one zastosowanie w maszynach służących do obróbek mechanicznych lub kształtowania detali. Czasem zdarzają się błędy typowo ludzkie i na powierzchnie metalu przeznaczonego później do malowania trafia substancja smarna z rąk lub rękawic pracowników przenoszących elementy. Mniej typowym źródłem zanieczyszczenia jest kontakt poprzez powietrze - zarówno z otoczenia, poprzez wniknięcie oparów (np. z zastosowanych w obrębie zakładu substancji konserwujących i zmywających powierzchnie drewniane i drewnopodobne lub doszczelniania okien i drzwi masami silikonowymi). Sporadycznie zdarzają się zanieczyszczenia silikonem poprzez układy powietrza sprężonego. Kolejnym źródłem silikonu mogą być detale do przemalowywania - takie, które zostały zdemontowane do ponownego malowania. Bardzo często miejsca łączenia poszczególnych elementów są przez montażystów wypełniane rozmaitymi masami uszczelniającymi, a w tej grupie aż roi się od produktów zawierających pochodne silikonowe. Sporadycznie słyszy się o "skażeniu" detali poprzez kosmetyk - np. kremy ochronne lub żele do włosów.
Bardzo drobne wady rozrzucone wsposób nierguralny
Czym się objawia szkodliwe działanie silikonu w kontakcie z powłokami malarskimi?
Skupisko kraterów odsłaniających podłoże
Cząsteczki pochodnych silikonowych pod wpływem temperatury (w trakcie wygrzewania w piecu) wchodzą w reakcję z cząsteczkami żywic tworzących bazę farby proszkowej. W rezultacie powstają w sposób nieuporządkowany różnego rodzaju nieprawidłowe dla powłoki malarskiej skupiska kopolimerów o zupełnie innej strukturze. Wizualnie objawia się to jako np. tzw. "mapa" - nieregularna plama w powłoce o innej budowie niż otaczająca ją prawidłowo spolimeryzowana żywica. Inną formą wad, których źródłem jest silikon są okrągłe wgłębienia w powłoce malarskiej, czasem docierające nawet do podłoża, rozłożone albo w skupisku lub czasem usiane na całej powierzchni pomalowanego elementu. Zdarzają się również wgłębienia wyglądem zbliżone do małych kraterów. Punktowe, dość duże zanieczyszczenia żywicą silikonową często nazywane są "rybim okiem" - mają kształt okrągłego wklęśnięcia z wybrzuszeniem na środku zagłębienia.
Skupisko kraterów w kształcie smugi
Jak walczyć z zanieczyszczeniami? Podstawową trudnością jest wysoka odporność chemiczna związków silikonowych. Są one prawie nie zmywalne w roztworach wodnych, ale również nie jest ich w stanie usunąć większość rozpuszczalników organicznych. Dodatkową trudnością jest to, że zanieczyszczenie powierzchni metalu silikonem jest niewidoczne. Zanieczyszczony element przechodzi bez problemu procesy przygotowania powierzchni i do momentu polimeryzacji farby wydaje się, że wszystko jest w porządku. Dopiero detal wychodzący z pieca obrazuje nam, w jakim stopniu powierzchnia materiału została skażona.
Zmieniona struktura powłoki malarskiej
Jak zatem uniknąć problemów z defektami powłoki wywołanymi silikonem? Najlepszą metodą jest zapobieganie. Konieczne jest prowadzenie dialogu z naszymi dostawcami materiału lub detali do malowania. Muszą oni kategorycznie przestrzegać zasady, że żaden detal, który ma być pomalowany proszkowo nie może mieć kontaktu z substancjami smarnymi zawierającymi w swoim składzie żywice silikonowe. Należy unikać również wprowadzania na malarnię detali niewiadomego pochodzenia, szczególnie tych o bardzo rozbudowanym kształcie i mających liczne otwory technologiczne. Dotyczy to również detali do przemalowywania, a szczególnie tych demontowanych.
