Пигменты в УФ-отверждаемых покрытиях

Пигментом называется практически нерастворимое в данной среде неорганическое или органическое, цветное или ахроматическое красящее средство. Пигмент может быть белым, чёрным или цветным, и его задачей является укрытие основы, создание препятствия свету, так как восприятие цвета возникает при отражении, селективном или полном поглощении света.

Для использования пигментов в создании УФ-отверждаемых покрытий существуют некоторые особенности: здесь могут использоваться только такие пигменты, которые не замедляют и не предотвращают УФ-полимеризацию основы. Это означает, что пигменты, должны иметь незначительное поглощение, особенно в области абсорбции фотоинициатора, пигменты должны быть нейтральными по отношению к фотоинициатору, то есть не вступать с ним во взаимодействие. Необходимо очень внимательно следить за концентрацией пигмента, так как слишком высокая концентрация может сильно нарушить стабильность материала при хранении. Также может происходить «желирование» УФ-отверждаемого материала, содержащего слишком много пигментов. Некоторые органические и неорганические пигменты могут быть перехватчиками радикалов.

Пигменты отличаются от красителей тем, что не растворяются в УФ-отверждаемом материале. Пигменты и красители могут быть природными и синтетическими. Традиционно их делят на органические и неорганические. Органические пигменты и красители характеризуются, в основном, входящими в их состав ароматическими группами.

Неорганические пигменты - это обычно оксиды, оксигидроксиды, сульфиды, силикаты, сульфаты или карбонаты. 

Пигменты могут влиять на свойства покрытия, например, на его механическую прочность, улучшают коррозионную и атмосферную стойкость. Малые размеры частиц позволяют получить покрытия с заданными значениями насыщенности цвета, белизны, блеска, укрывистости, свето- и атмосферостойкости. Поскольку цвет покрытий непосредственно связан с размерами частиц, для гарантии необходимых свойств покрытия размер частиц пигментов должен поддерживаться в строго заданном интервале.

Геометрические структуры и формы частиц пигментов различны. Частицы оксида железа имеют игольчатую форму, диоксида титана – почти сферическую форму, сульфата бария – форму четырехгранника или ромбоида, частицы алюминиевых бронз – форму чешуек.

Для каждого пигмента существует свой оптически оптимальный размер частиц (лежит в пределах 0,2-1,0 мкм), при котором основные оптические свойства - рассеяние, поглощение и отражение света (избирательное для хроматических пигментов) - максимальны; поэтому расход такого пигмента для окраски минимален. Практически размер агрегатов пигментов составляет 0,2-40 мкм. Усредненным показателем дисперсности пигментов служит удельная поверхность (Sуд), которая лежит в пределах 0,1-70 м2/г.

Прозрачная УФ-смола (УФ-гель, УФ-клей, УФ-лак), затвердевающая при воздействии на нее ультрафиолетовых лучей, состоит из одного компонента и не требует смешивания с катализатором. Эта смола может быть окрашена пигментами в порошке или пасте для создания желаемого оттенка. Время затвердевания составляет от 1 до 10 минут, в зависимости от толщины нанесения, количества добавленного пигмента, мощности и длинны волны УФ-лампы.

Преимущества смолы ультрафиолетовой полимеризации:

– быстрота затвердевания;

– возможность наносить тонкие слои;

– совершенно прозрачная;

– исключительные свойства с точки зрения качества и твердости.

Как пользоваться этой смолой?

1.           Перед началом следует отметить, что УФ-смола поставляется в виде плотного геля. Если вы хотите сделать материал более жидким, то его нужно слегка нагреть в течение нескольких секунд нагревателем, или феном.

2.           Хорошо очистите и обезжирьте поверхность изделия изопропиловым спиртом.

3.           Смешайте небольшое количество (не более 5%) пигмента с прозрачной УФ-смолой. Используйте бумажную палитру и металлическую/пластиковую палочку

4.           Добавьте пигмент до образования нужного оттенка. Не используйте слишком много пигмента – смола может плохо застыть.

5.           В зависимости от выбранного дизайна, вам могут понадобиться временные «края», чтобы сдерживать смолу и не допускать ее распространения за пределы изделия (например, ПЭТ, или ПВХ пленки).

6.           Нанесите первый тонкий слой смолы на основание и облучите ультрафиолетом до полного застывания. Следующие слои могут быть тоже окрашенными, но в случае, если будет несколько цветов, каждый слой должен быть залит и высушен отдельно от другого.

7.           Работайте не спеша, чтобы избежать образования пузырьков. Нагрев поверхности смолы до воздействия УФ-лучей поможет поднять пузырьки на поверхность.

8.           Поместите изделие под УФ-лампу на 1-2 минуты.

9.           Если пигменты добавлены в смолу, то нужно увеличить время. И помните: чем темнее цвет, тем дольше смола должна подвергаться УФ-облучению.

10.        Продолжайте добавлять слои поверх уже затвердевшего, пока не достигните желаемого объема и толщины.