Eine Farbbeschichtung oder ein Element aus titandioxidpigmentiertem Kunststoff verändern ihr Erscheinungsbild je nach der Expositionsdauer, stark abhängig von den Einsatzbedingungen. Dies wird besonders bei Exposition in einer aggressiven Umgebung möglich.
Dabei sind nicht nur konzentrierte, ätzende Chemikalien als aggressive Umgebung zu betrachten, sondern auch:

  • UV-Strahlung,
  • hohe oder niedrige Temperaturen,
  • hohe Feuchtigkeit,
  • Verunreinigungen (z. B. Staub).

Ein Wirken dieser Faktoren führt nicht nur zu einem Verlust der mechanischen Eigenschaften der Beschichtungen, sondern auch zu Veränderungen in ihrem Erscheinungsbild. Entscheidenden Einfluss auf diese Veränderungen hat neben der Bindemittelart auch die Art der eingesetzten Titandioxidpigmente.

Titandioxidpigmente haben eine zweifache Rollebei der Beschichtungsdegradation:

  • als sehr guter Absorber von ultraviolettem Licht schützen Titandioxidpartikel (insbesondere des Rutil-Typs) Polymere vor der zerstörenden direkten Einwirkung der Strahlung;
  • als durch die ultraviolette Strahlung aktivierter Katalysator lösen Titandioxidpartikel (insbesondere des Anatas-Typs) katalytische Reaktionen aus, die zu einer Oxidation der Polymerketten und zu einer Zerstörung der Beschichtung führen.

Titandioxidpigmente haben im Degradationsprozess somit eine zweifache Funktion, die sich aus diesen zwei gegensätzlichen Wirkungen ergibt. Ziel der Hersteller von Titandioxidpigmenten ist es, die Absorption von UV-Strahlung in ihrer Effizienz zu erhöhen und dabei gleichzeitig die photokatalytische Aktivität des Pigments zu reduzieren. Die Bestrebungen gehen in erster Richtung dahin, ein sehr gut dispergierfähiges Pigment mit einer optimalen Partikelverteilung zu liefern. Hierdurch lässt sich ein einheitlicher Pigmentierungsgrad erzielen, der die Polymermatrix maximal schützt. In zweiter Richtung führen die unternommenen Anstrengungen zu einer Stabilisierung der kristallographischen Struktur und zu einer Oberflächenbehandlung derPigmentpartikel.

Auch der eingesetzte Bindemitteltyp, das Vorhandensein weiterer Komponenten der Rezeptur (z. B. anderer stark UV-absorbierender Pigmente), die Pigmentvolumenkonzentration usw. haben natürlich einen Einfluss auf die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Beschichtung. Somit nimmt durch eine Erhöhung der Pigmentvolumenkonzentration einerseits die photokatalytische Degradation zu, andererseits nimmt aber die direkte Degradation ab, da das Harz im Ergebnis der UV-Absorption durch das Pigment besser geschützt ist.

Tests der Widerstandfähigkeit von Beschichtungen gegenüber atmosphärischen Faktoren werden unter natürlichen Bedingungen an speziell hierfür eingerichteten Standorten durchgeführt oder unter beschleunigten Bedingungen in speziellen Vorrichtungen, die die atmosphärischen Bedingungen simulieren.