Как защитить пластиковое цветное окно от нагрева?

Стремительное развитие индустрии пластиковых окон и рынка окраски оконных рам и профилей из ПВХ зарождает эволюцию существующих проблем связанных с их использованием в различных условиях эксплуатации. С первых дней существования индустрии производства пластикового окна существовало множество проблем связанных с их эксплуатацией, а именно с пожелтением белых рам из-за некачественного пластика ПВХ, изменением их цвета из-за воздействия различных испарений и других негативных факторов внешней среды, обмерзанием уплотнительных резинок профиля, запотеванием самого стекла и пр. Но, стабильно нарастающий спрос на использование пластиковых оконных рам для любых зданий и сооружением двигает производителей решать насущные и возникающие проблемы все быстрее, качественнее и радикальнее.

Пожелтение пластика ПВХ на оконной раме и изменение его цвета, зародили на рынке потребность в окраске оконного профиля в различные цвета для защиты всей конструкции от воздействия ультрафиолетовых лучей. Окраска оконного профиля специальными лакокрасочными материалами в белый цвет или нанесение пленочных материалов немного решали эту проблему, профиль был защищен от УФ-изучения и  более долго сохранял белоснежный светлый оттенок. Но, с развитием рынка, все немного менялось, и если изначально окраска пластикового окна носила только защитную функцию (производство оконного профиля из пластика более низкого качества и дальнейшая его окраска была наиболее выгодна по своим издержкам), то в дальнейшем покраска окон ПВХ стала довольно распространенной среди дизайнеров и стала нести так же и декоративный характер для улучшения эстетичности внешнего вида различных помещений и зданий.

Новая проблема повышения температуры темных оттенков пластиковых окон

окраска окон ПВХ виды стеклопакетов

На сегодняшний день, оконный профиль ПВХ может быть окрашен абсолютно в любые цвета от светлых матовых и белых тонов до темных глянцевых, ярких желтых, зеленых, коричневых и даже цвета оттенков металлик и перламутр. Выбор цвета и внешнего вида покрытия пластикового окна не ограничен абсолютно ничем. Производители лакокрасочных материалов постоянно выпускают на рынок новые покрытия (например, мягкое тактильное покрытие «софт-тач»), разрабатывают новые оттенки и улучшают свойства лакокрасочных материалов для пластиковых окон, добавляя в них все новые характеристики.

Наличие столь разнообразных оттенков для окраски пластиковых окон породило за собой новую проблему, а именно проблему, связанную с очень сильным нагревом пластикового профиля в темных тонах. Это связано с тем, что около 50% всей солнечной энергии, поступающей к нам на Землю от Солнца, поглощается на ее поверхности и, обычно, около 90% от всей этой солнечной радиации приходится именно на темные и черные поверхности. Это касается и поверхностей пластиковых окон ПВХ. При сильном нагреве поверхности пластик ПВХ быстрее разрушается, деформируется и быстрее приходит в негодность.

Пластик ПВХ, в связи со своими особенностями, имеет пороговую (максимальную) температуру нагрева поверхности. Из-за своей, так называемой, аморфной структуры, при нагреве до 80°С его структура начинает сильно размягчаться. Здесь можно даже говорить о том, что нагрев пластика ПВХ к температуре близкой к 80°С может так же оказать сильное негативное воздействие на всю поверхность. В окружающей среде мы редко можем встретить температуру близкую к такому пороговому значению, но если говорить о том, что около 90% всей солнечной энергии поглощается темными и черными поверхностями, тогда можно представить, насколько может нагреться пластиковый оконный профиль, окрашенный в темный тон.

Возможные решения проблемы нагрева пластикового профиля

Нагрев стеклопакета от солнца

Многие производители оконных профилей давно знакомы с проблемой нагрева остекления окна и часто, в центральных и южных регионах, где воздействие солнца наиболее заметно, используется остекление с повышенным солнечным отражением. Это помогло решить проблему нагрева помещения внутри до высокой температуры (а именно нагрева воздуха внутри помещения), но, а как же быть с самой оконной рамой? Оконная рама из ПВХ, окрашенная в темный цвет принимает на себя большую солнечную энергию, нежели само остекление окна из ПВХ.

Темные и черные цвета для окраски пластиковых окон пользуются наибольшей популярностью для окраски, нежели белые и светлые тона, поэтому в связи с большей потребностью использования темных оттенков производители лакокрасочной продукции были вынуждены применять новые технологии в производстве покрытий для окон ПВХ с повышенными отражающими свойствами для управления поступающей солнечной энергией.

Для решения данной проблемы были созданы новейшие инновационные технологии лакокрасочной продукции с высоким коэффициентом TSR* (полного солнечного отражения) для окраски пластиковых окон ПВХ. Для разработки таких новейших лакокрасочных покрытий было произведено достаточно много исследований, связанных со сравнением различных видов сырья для производства ЛКМ, а именно показателей зависимости повышения их температуры (способностью к накоплению тепла) и свойств отражения под воздействием солнечных лучей.

Инновационные покрытия с высоким коэффициентом TSR

Результаты исследований различных видов сырья для производства ЛКМ показали, что есть корреляция между его способностью накапливать тепло и его способностью отражать ИК-излучение. Сырье, которое показывало самое высокое повышение температуры, показывало и самый низкий коэффициент солнечного отражения (TSR), а другое, где температура нагрева была самая низкая, коэффициент солнечного отражения (TSR) был самый высокий.

Проведенные исследования позволили выявить наиболее подходящую комбинацию сырья для производства лакокрасочной продукции, которые и отвечали бы всем необходимым свойствам и, впоследствии, могли бы использоваться для окраски пластика ПВХ,  избегая нагрева поверхности. Похожие исследования так же проводились и в разных отраслях строительства для сокращения расхода энергии и электричества для охлаждения зданий и помещений во избежание появления «тепловых куполов» в больших городах с высоким потреблением энергии.

Применительно к лакокрасочным покрытиям для окон ПВХ можно говорить о том, что чем больше оно отражает от себя солнечную энергию, тем больше это способствует снижению температуры в самом покрытии и, следовательно, это приводит и к снижению температуры в самой окрашиваемой подложке для исключения возможности ее деформации. Это является одним из важных моментов, влияющих на срок эксплуатации как лакокрасочного покрытия, нанесенного на оконных профиль, так и самой окрашиваемой подложки (пластика ПВХ).

Инновационные разработки в лакокрасочной индустрии и оптимизированные формулы для создания темных и черных оттенков для окраски оконных профилей ПВХ позволяют навсегда забыть о проблеме нагрева поверхности окна и увеличивать срок службы темных оконных рам. На  сегодняшний день, данная технология является довольно новой на рынке лакокрасочных покрытий и еще не  совсем близка к идеалу. Данная технология позволяет получить не все оттенки темных цветов (кроме самых популярных), но, наличие потребности на рынке и прогресс в интеллектуальных разработках двигает производителей ЛКМ продолжать исследования в этой области.

Покрытия с высоким коэффициентом TSR на российском рынке

Многие производители окон ПВХ действительно нуждаются в повышении качества своей продукции и в увеличении сроков эксплуатации своих изделий.  На данный момент уже сейчас на российском рынке окраски оконных профилей ПВХ можно протестировать и использовать данные покрытия в своем производстве. Тесная кооперация окрасочных компаний и дистрибьюторов лакокрасочной продукции в России позволила вывести на рынок эти уникальные инновационные покрытия.

Наша компания самостоятельно проводила испытания данных покрытий в условиях своего производства и с учетом российского климата. Тесты инновационных покрытий с высоким коэффициентом TSR действительно показывают хорошие результаты. В ходе испытаний, нам удалось установить разницу в нагреве окрашенного пластикового профиля ПВХ между обычным покрытием и инновационной разработкой с разницей в среднем 10 градусов. Например, при использовании новых покрытий в черном цвете RAL 9005 можно уменьшить температуру от 75°C до 55°C и в покрытиях коричневого цвета RAL 8017 — от 75°C до 60°C.

Инновационные покрытия с оптимизированными рецептурами позволяют значительно улучшить отражение ИК-излучения, уменьшая при этом температуру самого оконного профиля. Здесь можно говорить о том, что новые покрытия создают так называемую «тепловую изоляцию» для окрашиваемого изделия и значительно защищают его от дальнейшей деформации под воздействием солнечной радиации.

На сегодняшний момент, учитывая все глобальные изменения в климате планеты, повышение температуры на всех континентах, а так же учитывая стремительный рост больших мегаполисов с высокими энерго-затратами и выбросами в атмосферу, необходимо постоянно искать и находить варианты решения индустриальных проблем, производить множество исследований в области создания новых покрытий и материалов для повышения качества производимых изделий с учетом быстро меняющейся окружающей среды. Инновационные покрытия с высоким коэффициентом солнечного отражения (TSR*), о которых мы и говорили в данной статье, являются одним из таких решений в настоящее время на рынке производства и окраски оконных профилей ПВХ.

Полный ход и результаты тестирования новых инновационных покрытий с высоким коэффициентом TSR можно посмотреть на нашем YouTube канале по ссылке.