Светостойкие и УФ-стойкие лакокрасочные материалы: что защищает цвет покрытия

Влияние солнечного света на окрашенные поверхности

На цвет окрашенных лакокрасочных покрытий при эксплуатации влияют различные атмосферные факторы: температура, влажность, свет. Солнечный свет – один из наиболее разрушающих вредных факторов.

Мы видим только часть спектра Солнца – видимые лучи. Но весь спектр значительно шире. Он содержит более длинные электромагнитные волны – радиоволны, инфракрасное излучение, и более короткие – ультрафиолетовое и далее жесткое излучение: рентгеновские и гамма-лучи. Ультрафиолет – это участок спектра с большой энергией фотонов, которые из-за квантовых эффектов могут необратимо разрушать химические связи, повреждая материалы на молекулярном уровне. Поэтому светостойкость является важным требованием к краскам.

Светостойкость характеризует устойчивость краски к выцветанию под действием света. Под открытым небом краски выцветают и выгорают, покрытие теряет глянцевость, часто трескается или отслаивается. Не все покрытия разрушаются одинаково: одни устойчивы только к видимому свету, другие – в том числе к ультрафиолетовому диапазону. В чем разница? Как выбрать правильную краску? И какие химические процессы обеспечивают защиту красок от выгорания?

Чем отличаются светостойкие и ультрафиолетовостойкие краски?

Светостойкие эмали устойчивы к видимому свету, но разрушаются при освещении прямым солнечным светом с высоко энергетическими УФ-лучами. Поэтому они хорошо сохраняют цвет покрытия в помещениях и под навесами, где нет прямого солнца. Такие светостойкие материалы содержат в своем составе растворители. Это обычно однокомпонентные составы на акриловой, алкидной, алкидно-фенольной, алкидно-уретановой, уретановой основах, водные составы. Они высыхают за счет испарения из состава растворителя или воды, а также за счет отверждения влагой воздуха. Летучие вещества испаряются из покрытия, происходит сшивка материала за счет улетучивания компонентов, и сухой остаток образует пленку на окрашенной поверхности: краска отверждается, говоря по-простому – высыхает. Образуемая пленка не защищена от ультрафиолета, Уф-лучи могут проникать вглубь материала. Для светостойкости краски важна также толщина пленки. Толстая пленка сильнее рассеивает свет и снижает его действие. Размер и количество частиц пигмента тоже влияют на светостойкость: чем меньше частиц, которые рассеивают свет, тем ниже уровень светостойкости краски. Светостойкие краски часто используют на улице, и продолжительное время они выдерживают излучение солнца. Но со временем содержащиеся в краске пигменты постепенно разрушаются, и покрытие понемногу теряет яркость краски. В большинстве случаев даже при депигментации защитные свойства покрытия сохраняются. Такие краски считаются просто светостойкими.

Другое дело – ультрафиолетовостойкие краски. Это обычно двухкомпонентные составы на основе полиуретана. Они отверждаются за счет химической реакции между двумя компонентами: происходит химическая сшивка компонентов при реакции основного материала с отвердителем. При этом образуется прочная пленка, которая отражает и преломляет лучи света и не пропускает их в глубину покрытия. Лучи не так сильно воздействуют на пигменты, которые содержатся в этих составах, и не разрушают их. УФ-стойкие краски обеспечивают защиту от более широкого спектра солнечного излучения, в том числе от ультрафиолета. Такие краски используются на улице под открытым небом. Они не выгорают и не разрушаются на солнце долгое время.

Таким образом, краски светостойкие и УФ-стойкие отличаются устойчивостью к разным диапазонам светового излучения: светостойким не страшен видимый свет, а ультрафиолетовостойким – более сильное УФ-излучение.

Почему краски выцветают и разрушаются на солнце?

Ультрафиолетовые лучи, которые являются частью солнечного спектра, падают на лакокрасочное покрытие и разрушают его.

Скорость и интенсивность выцветания зависят от материала основы, связующих элементов, свойств пигментов, толщины окрасочного слоя и других факторов, например, интенсивности солнечного излучения, поэтому светостойкость зависит также от географического положения, времени года и суток.

При выцветании молекулы веществ подвергаются различным химическим процессам.

Фотолиз: фотон ультрафиолетового излучения переводит молекулу в возбужденное состояние, она становится нестабильна, химические связи разрушаются, и соединение расщепляется, разлагается – краситель выцветает, а основа разрушается.
Фотоокисление: возбужденная фотоном молекула красителя вступает в химическую реакцию с кислородом воздуха и окисляется – разрушается. Это приводит к выцветанию, а также к потере эластичности покрытия, и со временем – к растрескиванию и отслаиванию покрытия.
Фоторедукция: под действием фотонов молекула красителя подвергается фотохимическому восстановлению водородом, что также изменяет цвет покрытия.

При этом разрушаются все составляющие покрытия: основа, связующее и пигмент. При разрушении связующего акриловые смолы без защиты желтеют, эпоксидные покрытия мелятся, полиуретаны дольше сохраняют светостойкость, но тоже нуждаются в специальных добавках – стабилизаторах – для защиты цвета.

При фотодеградации (разрушении) пигментов энергия фотонов ультрафиолетового излучения воздействует на химические связи в молекулах пигмента, который придает краске цвет, разрывает эти связи и разрушает пигмент. Органические пигменты, которые чаще используются в дешевых красках, разлагаются быстрее. Неорганические пигменты, такие как оксиды хрома, титана, цинка, железа более устойчивы.

Химия защиты: как достигается УФ-стойкость

Не стойкие к ультрафиолету краски очень быстро выгорают и желтеют на солнце. Эти краски дешевые и не содержат никаких добавок, которые защищают основу, связующее и пигменты от УФ-нагрузки.

Чтобы ответить на вопрос, выцветают ли УФ-краски, нужно знать особенности их химического состава.

УФ-стойкие эмали содержат специальные добавки (УФ-абсорберы, светостабилизаторы) и светостойкие пигменты. Вместе с химической сшивкой двухкомпонентных материалов эти добавки обеспечивают стойкость краски к ультрафиолету.

УФ-абсорберы поглощают ультрафиолет и преобразуют его в тепло. Например, для цветных покрытий добавляют гидроксибензофеноны, для прозрачных лаков – бензотриазолы.
Светостабилизаторы (HALS) прерывают цепные реакции окисления, продлевая таким образом срок службы краски.
Стойкие неорганические пигменты.

Пигменты: стойкие и нестойкие к ультрафиолету

Покупатели часто спрашивают, какой цвет лучше отталкивает солнечные лучи. Эти свойства красок зависят от химических свойств входящих в их состав пигментов. Пигменты добавляют в краски для создания цвета лакокрасочного покрытия. И несмотря на то, что есть светостойкие эмали и эмали, стойкие к УФ-излучению, есть также и пигменты, которые сами по себе в принципе не стойкие к ультрафиолету. К таким пигментам относятся пурпурный краситель, красные, оранжевые, фиолетовые красители, которые подвержены большему выгоранию, чем другие цвета. Сюда же относятся насыщенные зеленые, синие, коричневые – очень темные цвета, которые содержат много, например, коричневого красителя в составе коричневой краски.

Исключение составляет максимально стойкий к ультрафиолету железо-оксидный пигмент красно-коричневого цвета (3009) – красный оксид железа, неорганическое соединение с формулой Fe2O3, который практически не подвержен выгоранию на солнце.

Его разновидность, природная форма железо-оксидного пигмента – слюдяной оксид железа – представляет собой чешуйчатый гематит с исключительной устойчивостью к любым атмосферным факторам и превосходными антикоррозионными свойствами. Большинство пигментов в красках обладают сферической формой, а этот пигмент пластинчатый, его частицы создают перекрывающиеся блестящие слои, которые отражают свет (светоотражающая краска).

Не выгорают на солнце и белоснежно-белые оттенки, в которые добавляют диоксид титана TiO₂. Он отражает УФ-лучи, и УФ-стойкая краска не желтеет на солнце.

Эти пигменты, которые делают краску непрозрачной для ультрафиолетового излучения и избирательно поглощают их, называются маскирующими пигментами. Это диоксид титана, красный оксид железа, оксид цинка ZnO и другие. Они входят в состав красок против УФ-лучей, чтоб не грелся металл, не разрушались фасад или кровля.

Теперь, когда вы знаете, какой цвет не пропускает ультрафиолетовые лучи и какой цвет устойчивее к ультрафиолету, вы можете подобрать соответствующее дизайнерское решение с цветовой гаммой, которая останется неизменной на максимально возможный срок.

Наши материалы

Наши светостойкие составы характеризуются хорошим уровнем светостойкости. Они медленно выгорают, краски пастельных тонов максимально долго сохраняют цвет, темные цвета постепенно теряют яркость. Красные, оранжевые, фиолетовые цвета, как было сказано выше, выгорают быстрее.

Если требуется, чтобы покрытия на объекте максимально долго сохраняли цвет, лучше выбирать пастельные тона красок для поверхностей на солнце. Особенно важно это при окраске фасадов, ограждений и других уличных объектов.

Ультрафиолетовостойкие составы максимально стойки к ультрафиолету. Это двухкомпонентные полиуретановые эмали: уф-стойкие эмали-краски для металла Ферростоун Хим Плюс, Ферростоун Хим, Ферростоун, Ферростоун УФ 50, Ферростоун УФ 38, Ферростоун ОЙЛ2, Ферростоун ОЙЛ1, для бетона Профбетон УФ, для дерева Полимервуд УФ 50, Полимервуд УФ 38. Даже более темные цвета, в отличие от светостойких, будут служить без изменения цвета в два раза дольше. Но даже они в ярких красных и бордовых цветах тоже будут постепенно менять цвет, несмотря на добавление в состав краски специальных компонентов, в том числе УФ-стойких фильтров. Поэтому отвечая на вопрос, какой цвет краски подходит для покраски оцинковки на крыше, профессионалы советуют воздержаться от бордово-красных тонов.

Двухкомпонентные эпоксидные составы на солнце не выгорают, но покрытие начинает мелить, поверхность становится белесой. Это происходит из-за эпоксидных смол, которые отверждаются отвердителями аминного типа (в полиуретановых составах применяют полиизоцианатные алифатические отвердители, которые стабилизируют цвет и препятствуют пожелтению и выгоранию). Для того, чтобы избежать меления на ультрафиолете, рекомендуется перекрывать эпоксидные составы полиуретановыми финишными покрытиями.

Колеровка красок

Наши краски колеруются от одного комплекта собственными колеровочными пастами по различным каталогам. Разработаны уникальные технологии колеровки большинства продуктов по цветовой палитре RAL Classic, RAL Design, NCS Index, Symhony, Caparol, каталогу цветов Цветовая палитра Москвы.

Каталог Московской цветовой палитры включает более 400 оттенков, они подобраны с учетом стойкости цвета к ультрафиолету конкретно в московском регионе. Но даже в этой палитре присутствуют цвета не максимально стойкие к ультрафиолету.

Как правильно выбрать покрытие

Все лакокрасочные составы подвержены выгоранию: какие-то в большей, другие в меньшей степени – потому что ультрафиолет воздействует на все, избавиться от него невозможно.

Максимально стойкие – это УФ-стойкие двухкомпонентные полиуретановые покрытия со стабилизаторами, молекулы в которых надежно сшиваются химически полиизоцианатным отвердителем. УФ-стойкие краски с защитными добавками максимально надежны для окрашивания на улице.

Если вас интересует, как выбрать краску для стен с защитой от ультрафиолетового излучения, обратите внимание на однокомпонентные фасадные краски в нашем каталоге, отметив галочкой «Есть» в выпадающем меню УФ-стойкость.

Менее стойкие составы, которые называются светостойкими – это однокомпонентные покрытия, их лучше применять внутри помещений. Для окрашивания на улице можно использовать пастельные тона, чтобы уменьшить риск выцветания окрашенной поверхности и необходимость частого ее обновления. В таких материалах ультрафиолет влияет сперва на декоративные качества покрытия. После потери цвета начинается и физическое разрушение окрасочного слоя под воздействием атмосферных факторов.

Чтобы покрытие оставалось ярким на долгие годы, выбирайте профессиональные УФ-стойкие ЛКМ от производителя «Краскофф-Про». У нас можно купить краску солнцезащитную по металлу, бетону, для фасадов, деревянных поверхностей.

Для консультации свяжитесь с нами любым удобным способом – мы поможем подобрать оптимальное решение.

Задайте вопрос специалисту

Наш менеджер поможет подобрать нужный товар и сформирует предзаказ.

Написать на zakaz@kraskoff.ru