Jakiś czas temu jedynym zabezpieczeniem powierzchni były woski. Często dodatkowo wyposażone je w nośniki olejowe, co razem powodowało, że przyklejenie się czegokolwiek do tak zabezpieczonej powierzchni było bardzo trudne. Wadą tego rozwiązania jest stosunkowo niewielka trwałość i konieczność ciągłych aplikacji.
Co po woskach samochodowych?
Potem pojawiły się powłoki ceramiczne. Jak sama nazwa wskazuje składają się one w dużej mierze ze składników mineralnych takich jak kwarc SiO2 czy karborund SiC. Minerały te świetnie łączą się z innymi minerałami i to często silniej niż przy pomocy kleju, ponieważ dochodzi do ich wzajemnej krystalizacji. Jest to główny powód, dla którego usuwanie niektórych water spotów z powierzchni zabezpieczonych powłokami ceramicznymi jest tak trudne. Problemem jest też fakt rozpuszczania niektórych spoiw ceramicznych przez removery do powłok, co w zasadzie niszczy to zabezpieczenie. Same osady także mają właściwości wytrawiające powierzchnie. Żeby osłabić zjawisko ich powstawania, ostatnio modne stało się dodawanie do tych powłok grafenu, a raczej grafitu i to w wersji utlenionej, co jednak nie rozwiązuje problemu w pełni, a przy okazji może obniżyć inne parametry powłoki.
Quick detailery
Kolejnym zabezpieczeniem są quick detailer-y. Tworzą dość cienką warstwę ochrony, podobnie jak woski, jednakże ich odporność chemiczna jest dużo wyższa od wosków i dorównuje nawet ceramice. W zależności od ich konstrukcji chemicznej mogą stanowić barierę nie tylko chemiczną, ale i mechaniczną. Niektóre działają podobnie jak talk, separując water spota od powierzchni.
Grubowarstwowe powłoki ochronne
Na szczycie listy pozostają grubowarstwowe powłoki ochronne wykonane z elastomerów takich jak Titan Coatings. Dotyczy to też w dużej mierze folii PPF, które na swojej powierzchni zawierają taki właśnie materiał. Folie PPS najczęściej bywają zabezpieczane elastomerami powierzchniowo na ostatnim etapie aplikacji.
Przewaga tego rozwiązania polega głównie na tym, że większość z wyżej wymienionych substancji nie łączy się chemicznie z powierzchnią takiego zabezpieczenia. Fakt, iż są to zabezpieczenia grubo warstwowe powoduje również możliwość ugięcia się powierzchni pod naciskiem krystalizujących się związków chemicznych rozpuszczonych lub połączonych z wodą, nie dopuszczając do negatywnego oddziaływania na lakier czy inną chronioną powierzchnię.
Dodatkowo elastomery można powierzchniowo zabezpieczyć odpowiednimi top coatami na przykład Ultra z Titana (w wersji 3.0 z dodatkiem między innymi nanorurek), co w wypadku obciążeń atmosferycznych zapewnia dodatkową ochronę i utrudnia water spotom, także atmosferycznym przywieranie mechaniczne, zwłaszcza do ugiętej powierzchni.
Elastomery są też bardzo odporne chemicznie co pozwala używać do ich oczyszczania znacznie bardziej stężonych kwasów, które znakomicie rozpuszczają osady mineralne, jak również stężonych zasad, które lepiej radzą sobie z tłustymi osadami ze spalin.
Nowa generacja zabezpieczeń karoserii
Elastomery to nowa generacja powłok zabezpieczających powierzchnię pojazdów – od samochodów i motocykli, po łodzie i samoloty.
Podstawowa różnica pomiędzy elastomerami a powłokami ceramicznymi czy kwarcowymi polega na tym, że ceramiki składają się głównie z kwarcu i dzięki temu są stosunkowo twarde, jednakże ze względu na swoją sztywność mają niewielką zdolność pochłaniania uderzeń, posiadają tendencję do mikro-pękania i nie mają zdolności samo-naprawiania. Natomiast jak sugeruje nazwa elastyczne z natury elastomery oprócz śladowej zawartości krzemu posiadają bardzo długie, splątane łańcuchy polimerowe, gdzie krzem stanowi niewielką ich część i jest połączony z węglowodorami oraz innymi pierwiastkami. Najbardziej znanym rodzajem elastomeru jest guma.
Gdy taki materiał zostaje poddany naciskowi, to łańcuchy elastomeru prostują się pochłaniając energię powstającą przy zarysowaniu lub uderzeniu. W odpowiedniej temperaturze mięknienia elastomery ponownie się skręcają powodując powrót powłoki do wyjściowego kształtu. Niektóre z elastomerów nawet po przecięciu mają możliwość ponownego zsieciowania struktury i odzyskania ciągłości.
Mówimy tu więc o dwóch zupełnie innych właściwościach: elastyczności / samo poziomowaniu (self-leveling) i samo naprawialności (self-healing). Pierwsza właściwość ujawnia się po osiągnięciu temperatury mięknienia i co oczywiste, im wyższa temperatura tym elastomer szybciej powróci do pierwotnego kształtu i będzie mniej podatny na głębsze uszkodzenia. Proces samo-naprawiania zachodzi dłużej, ponieważ wymaga ponownego zsieciowania/połączenia łańcuchów elastomerowych. Może on trwać nawet kilka tygodni, a temperatura gra tutaj równie istotną rolę (podnoszenie jej powyżej 60 -70 stopni może przynieść efekt odwrotny do zamierzonego).
Tak więc pierwsze zjawisko jest procesem mechanicznym, a drugie chemicznym.
Zdarza się słyszeć opinię, że ceramika też wykazuje się elastycznością i jest w stanie ugiąć się i powrócić do wcześniejszej formy. Gdyby przyjrzeć się temu zjawisku na poziomie mikroskopowym, to okaże się, że około ćwierć mikronowa warstwa kwarcu co najdalej wygina się wraz z warstwą lakieru, a to sam lakier wykazuje się niewielką elastycznością/samo-poziomowaniem. W wypadku elastomeru przy podobnym zużyciu materiału mamy 1 do 2 mikronów (poprawnie – mikrometrów) i znacznie większą grubość zabezpieczenia i rzeczywistą zdolność samo regeneracji.
Pewien rodzaj elastomeru używany jest także na wierzchniej warstwie folii PPF. Jednakże, aby taką folię nakleić, musimy ją w wielu miejscach rozciągać, co znacznie osłabia parametry mechaniczne takiej powłoki.
Rozciągnięty elastomer nie już w stanie dalej pochłaniać naprężeń i podlega mikropęknięciom, w które dostaje się brud. Dodatkowo taka warstwa nie może się zabliźnić, ponieważ zerwane fragmenty nie mają już ze sobą kontaktu. To tłumaczy stosunkowo szybką utratę parametrów folii w tym jej gładkości i hydrofobowości.
W wypadku nakładania płynnej formy elastomeru na folie uzyskujemy jednorodną warstwę ochronną, o jednakowych parametrach. Dodatkowo nie jest ona obarczona kompromisami wynikającymi z konieczności łączenia z folią w procesie produkcyjnym oraz powstawaniem odpadów. Niektóre elastomery nadają się do nakładania na folię PPF i PPS, znacznie podnosząc parametry jej wierzchniej warstwy, szczególnie odporność na owady.
Elastomery często nie wymagają rozpuszczalników do ich nałożenia, a sam proces utwardzania, a raczej sieciowania / zeszklenia zachodzi dzięki wilgoci i ciepłu. Ma to istotny wpływ na komfort i bezpieczeństwo pracy, a wydajność materiału i grubość powłoki jest średnio cztery razy większa.
Właściwe zaprojektowanie powłok elastomerowych polega na takim dobraniu ich parametrów, aby przez długi czas zachowywały zdolność powrotu do wymiaru pierwotnego, a zarazem zachowania elastyczności i zdolności pochłaniania energii. Nietrudno się domyślić, że gdy materiał zamiast ścierać się, pękać czy odpryskiwać ugina się, jest znacznie trwalszy.
Takie właściwości i skład chemiczny dają cały szereg innych korzyści.
Jedną z ważniejszych jest wyjątkowa odporność chemiczna sięgająca od 1 do 14 pH. To z kolei w połączeniu ze zdolnością samopoziomowania się powłoki zapewnia bardzo dużą odporność na ptasie odchody, które nie są już problemem ani chemicznym, ani mechanicznym. Należy przy tym pamiętać o właściwej pielęgnacji. Podobnie sprawa wygląda z owadami, które nie mają jak trwale wkleić się w powierzchnię, dotyczy to także water spotów – minerały rozpuszczone w wodzie nie są w stanie połączyć się trwale z kwarcem, ponieważ w zasadzie nie występuje on na powierzchni elastomeru.
Dodatkowo chemicy manewrując składem elastomeru mają wpływ na kilka istotnych parametrów powłoki, dając detailerowi wybór określonych właściwości.
I tak możemy uzyskać duży kąt zwilżania (kropelkowanie) i duży połysk przy nieznacznej utracie elastyczności. Z kolei osoby, które cenią sobie trwałość i wystarcza im dobre taflowanie mogą skorzystać z bardzo grubej – do 12 mikrometrów – powłoki wielowarstwowej, która jest bardzo wytrzymała, a dodatkowo zapewnia znakomitą głębię kolorów.
Elastomery znane są od lat, ale doświadczenie w ich stosowaniu w detailingu jest w fazie rozwoju, a tu i ówdzie dopiero raczkuje w postaci pojedynczych produktów.
Inaczej sprawa ma się z firmą Titan Coatings.
16 lat doświadczenia zespołu i ponad 800 receptur opracowanych na precyzyjnie określone zlecenia, które trzeba udowodnić w laboratorium, dały możliwość wprowadzenia na rynek motoryzacyjny, morski i lotniczy wyłącznie wybranych oraz sprawdzonych produktów w obszarze zabezpieczania powierzchni.
Wnikliwe podejściem do procesu ich tworzenia na bardzo zaawansowanym poziomie chemicznym pozwala osiągać wyjątkowe parametry, a co za tym idzie zupełnie nową jakość ochrony. Produkcja prowadzona jest na bieżąco, na bazie bardzo dużej czystości surowców sprowadzanych do Wielkiej Brytanii z całego świata.
Obecnie Titan Coatings ma w ofercie kilkanaście produktów, z czego cztery elastomery służą do zabezpieczania lakieru i folii w tym PPF i PPS. Oparte są o cztery zupełnie inne formuły chemiczne. Pozwala to na niespotykaną dotąd możliwość łączenia powłok i ich parametrów tak, aby idealnie dobrać powłokę do potrzeb klienta. Gdy weźmiemy pod uwagę, iż różne materiały mają nieco inny kąt załamania światła, dostrzeżemy też przyczynę niezwykłej głębi wynikającej z warstwowania kilku odmiennych powłok.
Elastomery Titan’a wykazują się oprócz hydrofobowości, oleofobowością/lipofobowością. Ma to ogromne znaczenie dla łatwości czyszczenia „zapchanych” powłok, a pozbywanie się tłustego filmu olejowego staje się bardzo łatwe.
Najnowszym osiągnięciem materiałowym Titan Coatings jest dodawanie do powłok różnych alotropowych form węgla. Należą do nich między innymi nanorurki węglowe, które właściwościami znacznie wyprzedzają rezultaty uzyskiwane przy pomocy grafenu. Po stworzeniu pierwszego na świecie top coat-u i uzyskaniu spektakularnych rezultatów powstaje cała seria produktów pod nazwą Dark Matter – Ciemna Materia.