Mengapa Ketahanan Cahaya dan Ketahanan Cuaca Pigmen Begitu Penting untuk Aplikasi Luar Ruang?

Enam bulan setelah satu batch kursi plastik luar ruang dikirim, pelanggan mengirimkan foto: warna merah jingga yang semula cerah telah memudar menjadi merah muda pucat, dan sisi yang terkena matahari dengan sisi yang teduh tampak seperti dua produk berbeda. Formulasi tidak berubah, dan nomor indeks warna pigmennya sama persis dengan yang dipakai pada contoh laboratorium. Masalahnya ada pada tahap pemilihan, ketika tidak ada yang bertanya berapa lama pigmen itu bertahan di bawah sinar ultraviolet, hujan dan panas. Seluruh batch harus diganti, dan pelanggan menuntut laporan uji ketahanan cuaca untuk semua pesanan berikutnya.

Mengapa ketahanan cahaya dan ketahanan cuaca begitu penting untuk aplikasi luar ruang? Ketahanan cahaya adalah kemampuan pigmen mempertahankan warnanya di bawah paparan cahaya; ketahanan cuaca adalah kemampuan mempertahankan warna dan kinerja ketika cahaya, panas, kelembapan dan oksigen bekerja bersamaan. Umur warna produk luar ruang ditentukan oleh dua sifat ini, dan keduanya tidak tampak pada papan uji laboratorium.

Warna pigmen berasal dari penyerapan cahaya secara selektif oleh struktur molekulnya, dan lingkungan luar ruang menyerang struktur itu setiap hari: sinar ultraviolet memutus ikatan kimia pigmen organik, panas mempercepat prosesnya, sementara kelembapan dan oksigen memicu hidrolisis dan oksidasi. Perubahannya tidak terjadi dalam sehari; selama berbulan-bulan warna memudar, menggelap atau bergeser, sampai pelanggan menyandingkan dua panel dan melihat selisihnya. Sinar ultraviolet membawa energi yang cukup untuk memutus gugus kromofor banyak pigmen organik, dan begitu kromofor rusak molekul tidak lagi mampu menyerap panjang gelombang khasnya, sehingga warna melemah. Pigmen organik dengan struktur berbeda sangat bervariasi ketahanannya terhadap ultraviolet, dan dalam satu rona yang sama tipe murah dan tipe berkinerja tinggi bisa berbeda beberapa kali lipat umurnya di luar ruang; pigmen anorganik tidak bergantung pada kromofor organik sehingga secara alami lebih unggul di sini. Banyak pembeli hanya melihat tingkat ketahanan cahaya, padahal di luar ruang juga ada suhu, hujan, kelembapan dan polutan udara. Panas mempercepat semua reaksi degradasi; kelembapan menghidrolisis pigmen tertentu dan juga menuakan lapisan atau matriks plastiknya sendiri sehingga lebih banyak permukaan pigmen terpapar; oksigen dan ozon ikut dalam reaksi oksidasi. Ketahanan cuaca adalah pertanyaan yang mencakup semua faktor ini sekaligus, dan pigmen dengan tingkat ketahanan cahaya sangat tinggi tetapi ketahanan panas atau hidrolisisnya kurang tetap akan gagal di luar ruang di daerah panas dan lembap.

Kedua sifat ini memiliki metode evaluasi yang mapan, dan saat membeli pemasok sebaiknya diminta menyediakan datanya alih-alih dinilai hanya dari indeks warna dan harga. Ketahanan cahaya biasanya dinilai dengan skala wol biru dari 1 sampai 8, dengan 8 sebagai yang tertinggi: panel pigmen dipaparkan bersama pita wol standar, dan nilainya sesuai dengan pita wol yang menunjukkan tingkat pemudaran yang sama pada waktu yang sama. Setiap kenaikan satu tingkat kira-kira menggandakan waktu paparan sebelum memudar, dan aplikasi luar ruang umumnya menuntut tingkat 7 ke atas, dengan memperhatikan pada konsentrasi berapa nilai itu diukur. Ketahanan cuaca dievaluasi dengan peralatan penuaan dipercepat, yang paling umum ruang uji busur xenon dan lampu fluoresen UV, yang mengendalikan iradiasi, suhu, semprotan dan kelembapan untuk menyimulasikan kondisi luar ruang serta melaporkan perbedaan warna dan retensi kilap per jam paparan. Data dipercepat memudahkan perbandingan tetapi tidak sepenuhnya menggantikan paparan luar ruang yang nyata, terutama untuk proyek jangka panjang, sehingga untuk produk dengan tuntutan umur luar ruang yang tinggi kami menyarankan menjalankan keduanya. Hal yang paling sering terlewat adalah konsentrasi: pigmen yang sama dinilai dalam masstone tanpa putih, dan pigmen yang sama setelah direduksi dengan titanium dioksida menjadi warna muda, sering berbeda satu atau dua tingkat atau lebih, karena setelah reduksi porsi setiap partikel pigmen yang terpapar cahaya lebih besar dan rusak lebih cepat. Jika produk luar ruang memakai warna muda, pemasok harus dimintai data pada rasio reduksi yang sebenarnya; jika tidak, nilai tinggi dalam masstone hanyalah angka di atas kertas.

Pigmen anorganik seperti oksida besi, titanium dioksida rutil dengan perlakuan permukaan, dan pigmen warna anorganik kompleks umumnya menawarkan ketahanan luar ruang yang sangat tinggi dan warna yang stabil, dengan konsekuensi rentang rona yang terbatas dan saturasi yang lebih rendah daripada pigmen organik. Pigmen organik cerah dan berdaya warna kuat, tetapi ketahanan cuacanya membentang sangat lebar: keluarga berkinerja tinggi seperti quinacridone, diketopyrrolopyrrole dan perylene memenuhi persyaratan cat otomotif di luar ruang, sementara beberapa tipe azo berharga rendah hanya cocok untuk dalam ruang. Kesalahan pembelian yang umum adalah membeli berdasarkan nomor indeks warna dengan anggapan bahwa setiap produk dengan nomor itu berkinerja sama. Kenyataannya, produk dengan indeks yang sama dari produsen dan tipe yang berbeda berlainan dalam ukuran partikel, bentuk kristal, perlakuan permukaan dan kemurnian, dan kinerja cuacanya bisa sepenuhnya berbeda. Aplikasi luar ruang harus dipilih berdasarkan data ketahanan cuaca dan hasil uji yang nyata, bukan hanya nomor indeks.

Urutan pemilihan seharusnya menetapkan kondisi lebih dulu, lalu memilih pigmen, dan terakhir menyesuaikan sistem; jika dibalik, masalahnya muncul setelah pengiriman. Mulailah dengan menetapkan umur pakai dan kondisi paparan: berapa tahun di luar ruang, dan di wilayah mana, karena pesisir dengan kelembapan dan garam tinggi, dataran tinggi dengan ultraviolet kuat, dan kawasan industri dengan banyak polutan adalah kasus yang sama sekali berbeda. Setelah umur dan wilayah ditetapkan, persyaratan tingkat ketahanan cahaya dan jam ketahanan cuaca mempunyai dasar, dan pemasok dapat merekomendasikan tipe yang sesuai. Pertimbangkan pigmen bersama sistemnya: produk plastik memerlukan penyerap ultraviolet dan penstabil cahaya amina terhalang yang sepadan untuk melindungi matriks dan pigmen; pada pelapis, sistem resin menentukan berapa lama lapisan itu sendiri bertahan, dan jika resin lebih dulu mengapur, pigmen terbaik pun akan terpapar; titanium dioksida memerlukan perlakuan permukaan yang tepat untuk menekan pengapuran fotokatalitik. Ketika kami merekomendasikan pigmen untuk luar ruang, kami sekaligus melihat matriks, aditif dan kondisi pemrosesan pelanggan. Penilaian akhir hanya bisa datang dari panel yang dibuat dengan formulasi sebenarnya, pada konsentrasi sebenarnya dan dalam kondisi pemrosesan sebenarnya, yang menjalani penuaan dipercepat dan, bila perlu, paparan luar ruang. Waktu dan biaya langkah ini jauh di bawah biaya mengerjakan ulang satu batch produk luar ruang yang memudar.

Apakah pigmen dengan nilai 8 pada skala wol biru otomatis aman di luar ruang? Belum tentu: nilai 8 biasanya adalah angka masstone, dan setelah direduksi ke warna muda bisa turun ke 6 atau lebih rendah, dan ketahanan cahaya hanya mencerminkan pengaruh cahaya, sedangkan di luar ruang juga ada panas, kelembapan dan oksigen, sehingga diperlukan data ketahanan cuaca pada konsentrasi sebenarnya. Apakah pigmen anorganik selalu lebih tahan cuaca daripada organik? Dalam kebanyakan kasus ya, tetapi tidak mutlak: pigmen organik berkinerja tinggi dapat memenuhi persyaratan cat otomotif di luar ruang, sementara beberapa pigmen anorganik tanpa perlakuan permukaan bermasalah di lingkungan lembap, sehingga pemilihan harus bertumpu pada data tipe yang spesifik. Apakah produk dalam ruang perlu mempertimbangkan ketahanan cahaya? Perlu: posisi dekat jendela atau di bawah pencahayaan kuat pusat perbelanjaan akan memudarkan pigmen berketahanan cahaya rendah, hanya lebih lambat daripada di luar ruang, dan produk dalam ruang umumnya memerlukan tingkat 5 sampai 6 tergantung skenario pemakaiannya.

Hongda Group memproduksi pigmen, titanium dioksida dan aditif di Ningbo sejak 1992, mengekspor ke lebih dari tiga puluh negara, dan sebagian besar produksinya dipakai untuk pelapis dan produk plastik luar ruang. Jika produk Anda ditujukan untuk pemakaian luar ruang, sampaikan kepada kami umur pakai, wilayah dan kondisi formulasinya, dan kami akan merekomendasikan tipe untuk kasus Anda yang sebenarnya beserta data ketahanan cuacanya. Untuk mengetahui lebih lanjut cara bekerja sama dengan kami, kunjungi hongda-chem.com dan klik "Become a strategic partner".