Základné typy práškových NH

Úplne prvé experimenty a prvé komerčné využitie práškových náterov boli uskutočnené s termoplastami. Tieto práškové nátery sa do určitej miery používajú aj dnes, avšak v súčasnosti sa výrobcovia zameriavajú najmä na oblasť termosetových práškov.Jednou z najdôležitejších vlastností termosetových práškov je, že počas ich tavenia prebieha aj samotné vytvrdzovanie t.j. nastáva zmena štruktúry molekúl. Výsledkom je zosietený polymér, ktorý sa pri opätovnom zahrievaní netaví. Výrobcovia práškových náterov musela prijať materiály pôvodne vyvinuté pre oblasť mokrých náterov, avšak v oblasti väzbových ( spojivových ) systémov bol vývoj smerovaný priamo k práškovým farbám. Požiadavky na spojivový materiál u termosetových práškových náterov sa výrazne odlišujú od konvenčných spojív pre mokré farby. U termosetových práškov je veľmi dôležité, aby spojivový systém mal relatívne vysoký bod topenia (nad 100ºC) a aby priebeh viskóznej krivky bol nad bodom topenia. Bod topenia je dôležitý aj z hľadiska skladovania práškových náterov. Okrem toho vyžadujú rýchly proces vytvrdzovania, dobré mechanické a chemické vlastnosti. Počet väzbových činidiel vhodných pre termosetové prášky je z vyššie uvedeného hľadiska obmedzený. Z tohto dôvodu je možné prakticky využiť iba tri typy živíc a to:

EPOXID
Na začiatku 50-tich rokov sa zistilo, že epoxidová živica je vhodná pre termosetové práškové nátery. Epoxidová živica vyvinutá v uvedenom období pre mokré nátery nesplňovala dôležité kritériá kladené na termosetové práškové nátery, t.j. inicializačná teplota vytvrdzovania bola vysoko nad bodom topenia. Prvý zo systémov bol vytvrdzovaný s dikyandiamidom, ktorý má dostatočne pomalý vytvrdzovací priebeh, cca. 30 min. pri 200ºC. Pri malej hrúbke filmu je možné pozorovať v dôsledku zastúpenie prakticky všetkých veľkostí molekúl v živici plynulú zmenu vlastností práškových náterov. Počiatkom roku 1960 odštartovala firma Shell vývoj epoxidej živice určenej pre práškové nátery. V krátkom čase vstúpil na trh nový produkt s takými vlastnosťami ako, nižšia taviaca viskozita, lepšie definovaný bod topenia, vyššia reaktivita a vylepšená zmáčavosť pigmentov. Táto etapa vývoja, ktorá prebiehala od roku 1965 do 1970 priniesla prakticky 100-násobné zvýšenie spotreby epoxidových termosetových práškových náterov. Vývoj epoxidových živíc však stále pokračuje a orientuje sa k takým vlastnostiam ako nižšia taviaca viskozita, vyššia reaktivita, dokonalejšia pigmentácia, pričom veľká pozornosť sa venuje novým tvrdidlám.

POLYESTER
Najväčšou nevýhodou epoxidových práškových farieb je náchylnosť ku kriedovateniu a žltnutiu po expozícii UV-žiarenia a vplyvom vysokej teploty. Uvedený problém je iba estetického charakteru, ktorý neoplyvňuje ochranné vlastnosti vytvoreného filmu. No aj napriek tomu je využitie práškových farieb na báze epoxidovej živice obmedzený na vnútorné použitie. V roku 1973 boli vyvinuté prvé polyesterové živice pre práškové nátery. Tieto živice vykazujú výbornú odolnosť proti žltnutiu a kriedovateniu a prieniesli úplne nové možnosti využitia práškových náterov. Úplne prvé polyesterové živice mali omnoho vyrovnanejší priebeh viskóznej krivky oproti epoxidom, čo však zapričiňuje zhoršenie vlastností povrchu výsledného filmu. Neskôr bol uvedený nedostatok odstránený a v súčastnosti je na trhu dostatočné množstvo polyesterových živíc použiteľných pre rôzne aplikácie. Najbežnejšie používaným tvrdidlom v polyesterových práškových náteroch je triglycidylisocyanurát (TGIC). TGIC má tri epoxidové skupiny, ktoré môžu vstupovať do reakcie s odpovedajúcou kyselinotvornou skupinou v polyestery. Vytvrdený polyester nadobudne veľmi husté chemické zosietenie, čo je príčinou veľmi dobrých mechanických a chemických vlastností polyesterových práškových náterov.

HYBRID (EPOXID / POLYESTER)
Epoxidové skupiny v bežnej epoxidovej živici sú schopné obdobne ako epoxidové skupiny v TGIC reagovať s rovnakými kyselinotvornými skupinami. Za účelom využitia najlepších vlastností tak polyesterov ako aj epoxidov boli v polovici 70-ich rokov tieto navzájom zmiešané za vytvorenia hybridného materiálu. Vytvorený polymérny reťazec však je menej stabilný ako najslabší článok a tak sa v tomto prípade odolnosť oproti UV-žiareniu výrazne nezvýšila. Boli však deklarované aj nové, vyhovujúce vlastnosti ako:

• slabšie žltnutie pri prepálení
• zlepšenie aplikačných vlastností pri elektrostatických aplikáciách
• mierne lepšia odolnosť oproti kriedovateniu