افزودنی ها در رنگ | قیمت | دمیرکو

افزودنی ها در رنگ

مقدمه

سه جزء اصلی پوشش ها رزین، حلال و رنگدانه است. جزء رزین پس از اعمال و خشک شدن/خاموش شدن پوشش، لایه نهایی رنگ را تشکیل می دهد. بسیاری از خواص این فیلم مانند چسبندگی مکانیکی، پایداری آب و هوا و حساسیت به آب به انتخاب صحیح رزین یا ترکیبی از رزین ها بستگی دارد.

جزء حلال برای تولید و استفاده از مواد پوشش ضروری است. در طول فرآیند تشکیل فیلم، حلال ها از لایه رنگ خارج می شوند. جزء رنگدانه (و گسترش دهنده) در درجه اول برای رنگ کردن لایه رنگ و ایجاد کدورت است. رنگدانه ها و گسترش دهنده ها نیز می توانند بر خواص مکانیکی تأثیر بگذارند.

بسیاری از سیستم های پوشش شامل هر سه جزء در مقادیر مختلف هستند. رزین ها در تمام فرمولاسیون های پوشش وجود دارند، در حالی که رنگدانه ها در پوشش های شفاف وجود ندارند. از آنجایی که حلال‌ها پس از اعمال رنگ در اتمسفر تبخیر می‌شوند، روند مدرن کاهش محتوای حلال (پوشش‌های جامد بالا)، حذف کامل آنها (سیستم‌های بدون حلال، پوشش‌های پودری) یا جایگزینی حلال‌های آلی با آب است.

علاوه بر این سه جزء اصلی، پوشش ها حاوی مواد دیگری هستند که در مقادیر نسبتاً کم (معمولاً حدود 1 درصد یا کمتر) وجود دارند و به عنوان مواد افزودنی شناخته می شوند. هیچ تعریف واقعی برای افزودنی ها وجود ندارد. هر چیزی که رزین، رنگدانه یا حلال نباشد ممکن است به عنوان "افزودنی" طبقه بندی شود. و در حالی که رزین ها، رنگدانه ها و حلال ها را می توان به راحتی با ترکیب شیمیایی آنها توصیف کرد، این برای افزودنی ها ممکن نیست، یا حداقل خیلی مفید نیست.

پوشش های مبتنی بر آب

در سیستم های مبتنی بر آب مکانیسم تثبیت کننده مواد افزودنی پراکنده به دلیل دافعه الکترواستاتیکی است. مواد افزودنی پراکنده را می توان از نظر شیمیایی به عنوان پلی الکترولیت مشخص کرد. هنگامی که آنها در سطح رنگدانه جذب می شوند، بار الکتریکی خود را به رنگدانه منتقل می کنند و نتیجه این است که همه ذرات رنگدانه بار الکتریکی یکسانی را حمل می کنند و به دلیل دافعه الکترواستاتیکی تمایل به لخته شدن به شدت کاهش می یابد. در پوشش‌های مبتنی بر آب، دو ماده افزودنی اغلب برای خیس شدن و پراکندگی لازم است: یک افزودنی مرطوب کننده، که کشش سطحی بین رنگدانه و محلول رزین را کاهش می‌دهد. و یک افزودنی پراکنده، که پراکندگی رنگدانه را از طریق دافعه الکترواستاتیکی تثبیت می کند. تنها ترکیب این دو محصول عملکرد مطلوبی را ارائه می دهد.

پوشش های مبتنی بر حلال

مکانیسم تثبیت رنگدانه در پوشش‌ها با حلال‌های آلی با سیستم‌های مبتنی بر آب متفاوت است. افزودنی های پراکنده برای این پوشش ها باید در ساختار شیمیایی خود دارای گروه های خاصی باشند که گروه های وابسته به رنگدانه یا گروه های لنگر را فراهم می کنند. اینها برای ایجاد جذب قوی روی سطح رنگدانه طراحی شده اند. علاوه بر گروه های جاذب رنگدانه، مولکول افزودنی حاوی یک یا چند زنجیره هیدروکربنی است که از سطح رنگدانه به داخل محلول رزین اطراف بیرون زده و مانع فضایی می شود. به دلیل این اثر، ذرات رنگدانه نمی توانند لخته شوند زیرا توسط لایه جذب شده مولکول های افزودنی در فاصله معینی نگه داشته می شوند. با ساختار شیمیایی خاص خود - گروه لنگر آبدوست قطبی و زنجیره هیدروکربنی آبگریز غیرقطبی - این مواد نه تنها مانع فضایی می شوند بلکه افزودنی های مرطوب کننده نیز هستند. مواد افزودنی اغلب بر اساس ساختار شیمیایی گروه جاذب رنگدانه، به عنوان مواد افزودنی مرطوب کننده و پراکنده آنیونی، کاتیونی یا الکتروخنثی طبقه بندی می شوند. امکان دیگر این است که آنها را به عنوان لخته زدایی یا لخته سازی کنترل شده طبقه بندی کنیم، زیرا افزودنی نه تنها می تواند رنگدانه های لخته شده را تثبیت کند بلکه بسته به ساختار شیمیایی آن باعث لخته شدن کنترل شده ذرات رنگدانه نیز می شود.

افزودنی های جداکننده

افزودنی‌های جداکننده دقیقاً ساختاری دارند که در بالا توضیح داده شد: برخی از گروه‌های جاذب رنگدانه نسبتاً نزدیک به هم، و برخی ساختارهای زنجیره‌ای برای ایجاد مانع فضایی. هنگامی که این مواد افزودنی بر روی سطح رنگدانه جذب می شوند، حالت لخته شده را تثبیت می کنند. با این حال، اگر گروه‌های وابسته به رنگدانه در مولکول افزودنی در انتهای مختلف مولکول‌های زنجیره‌مانند قرار داشته باشند، چنین افزودنی می‌تواند به عنوان پلی بین ذرات رنگدانه مختلف عمل کند. نتیجه یک سیستم لخته شده است که اندازه و استحکام آن توسط ماده افزودنی کنترل می شود و بنابراین به آن لخته سازی کنترل شده می گویند.

افزودنی‌های لخته‌شونده عمدتاً در سیستم‌های پوشش بالایی استفاده می‌شوند، جایی که براقیت بالا و استفاده کارآمد از رنگدانه‌های رنگی از اهمیت بالایی برخوردار است. این افزودنی ها همچنین رفتار جریان نیوتنی بیشتری را به سیستم رنگ می دهند.

افزودنی های لخته سازی کنترل شده ممکن است براقیت پوشش را کاهش دهند، اما به دلیل ساختاری که در مایع ایجاد می شود، رئولوژی تیکسوتروپیک تر می شود، که به کاهش افتادگی و ته نشینی کمک می کند. اگر رسوبی تشکیل شود، نرم خواهد بود، زیرا هنوز بین ذرات رنگدانه ته نشین شده مواد افزودنی وجود دارد. افزودنی های لخته سازی کنترل شده اغلب در ترکیب با سایر افزودنی های رئولوژیکی مانند بنتونیت ها یا سیلیس های کلوئیدی به دلیل اثرات هم افزایی استفاده می شوند.

افزودنی های پلیمری

جذب ماده افزودنی روی سطح رنگدانه برای اثربخشی ماده افزودنی مهم است و به شدت به ویژگی های سطح رنگدانه بستگی دارد. بیشتر رنگدانه های معدنی دارای سطوح به اندازه کافی قطبی هستند که امکان جذب افزودنی قوی را فراهم می کند. با این حال، بسیاری از رنگدانه‌های آلی دارای سطوح بسیار غیرقطبی هستند و بنابراین جذب مداوم مواد افزودنی روی چنین سطوحی دشوار است. علاوه بر این رنگدانه های آلی دارای سطح ویژه بزرگ تری هستند. در نتیجه، تثبیت رنگدانه های آلی با استفاده از افزودنی های معمولی توصیف شده در بسیاری از موارد کافی نیست.