Badanie Powłok

Trzeba zdać sobie sprawę, że stosowanie powłok ma na celu nie tylko nadanie estetycznego wyglądu w określonym kolorze, lecz również zabezpieczenie użytkowanych maszyn, pojazdów czy przedmiotów przed niszczącym działaniem środowiska. Przekłada się to na oszczędności finansowe w zakresie remontów i konserwacji lub ponownego lakierowania, powodujących np. przestoje maszyn, co dodatkowo potęguje koszty ich eksploatacji. 
Zwykle w zakresie trwałości powłok na metal są wykonywane testy korozyjne, np. w mgle solnej lub gazach agresywnych, jednakże często pomijanym lub wykonywanym nieprawidłowo testem jest ekspozycja w komorach laboratoryjnych celem określenia odporności powłok na działanie promieniowania słonecznego, również przy udziale wody jako czynnika nawilżającego próbki. 

W artykule przedstawiam możliwości, jakie dają prawidłowo przeprowadzone testy, które będę nazywał weathering & lightfastness w odniesieniu do powłok na metal, uzyskanych zarówno z farb ciekłych wodorozcieńczalnych, rozpuszczalnikowych oraz z farb proszkowych. Zamysłem tego artykułu jest stworzenie minikompendium wiedzy o testach pogodowych dla powłok, gdyż mity funkcjonujące w obszarze ich prowadzenia są bardzo duże, a liczba dobrych publikacji na ich temat znikoma. 

Terminy i definicje

Dla zapewnienia dobrej komunikacji i rozróżniania nazw właściwości, jakie są używane w tym artykule, konieczne jest rozpoczęcie go od przedstawienia kilku podstawowych terminów. Terminy stosowane przy testach weathering & lightfastness pochodzącą ze standardu ASTM G113, który jest podstawowym dokumentem normatywnym stosowanym przy tego typu testach. 

Ogólnie można powiedzieć, że terminem weathering określa się wszelką ekspozycję materiałów na działanie promieniowania, lecz zawsze wraz z czynnikiem nawilżającym – wodą występującą w postaci nadeszczania lub kondensacji. Z kolei termin lightfastness określa ekspozycję z wyłączeniem wody pod jakąkolwiek postacią. Lightfastness dotyczy ekspozycji powłok w atmosferze suchej lub wilgotności w żaden sposób niezwiększonej, np. wewnątrz pomieszczeń. 
Standard ASTM G113 dzieli testy na:

• Weathering w naturalnych warunkach (ang. natural weathering) – jest to ekspozycja materiałów na nieskoncentrowane działanie promieniowania słonecznego dla oceny jego wpływu na zmianę właściwości dekoracyjnych lub funkcjonalnych;
• Przyspieszony weathering w warunkach zewnętrznych (ang. accelerated outdoor weathering) – weathering z zastosowaniem promieniowania słonecznego jako źródła irradiancji, w którym stosuje się intensyfikację co najmniej jednego z czynników powyżej poziomu naturalnie występującego w środowisku;
• Sztuczny przyspieszony weathering (ang. artificial accelerated weathering) – narażenie materiału w urządzeniu laboratoryjnym na warunki atmosferyczne, które mogą być cykliczne lub nasilać się w porównaniu z tymi występującymi na zewnątrz lub podczas eksploatacji. Obejmuje to promieniowanie, zmiany termiczne i wilgoć (w postaci wilgotności względnej, kondensacji, natrysku wodnego lub zanurzenia) w celu wywołania tych samych zmian, które występują przy długotrwałej ekspozycji na zewnątrz;
• Sztuczne przyspieszone napromieniowanie (ang. artificial accelerated irradiation) – wystawienie materiału na działanie laboratoryjnego źródła promieniowania mającego na celu symulację promieniowania słonecznego przefiltrowanego przez szkło okienne lub promieniowania ze źródeł oświetlenia wewnętrznego, w przypadku gdy próbki mogą być poddawane stosunkowo niewielkim zmianom temperatury i wilgotności względnej w celu szybszego spowodowania takich samych zmian, jakie zachodzą, gdy materiał jest użytkowany w środowisku wewnętrznym. Te ekspozycje są powszechnie określane jako testy blaknięcia (fading) lub odporności na światło (lightfastness).