عنوان

مقاله صنعت رنگ سازی

این فایل با فرمت ورد و آماده پرینت می باشد.

انواع پوشش و شکستهای متداول :   ۱

رزین ها  و روغن های طبیعی :   ۱

رزین های طبیعی :   ۲

روغن ها :   ۵

الکیدها و اپوکسی استرها :   ۹

۵ . ۲ .۱ الکیدها :   ۹

استرهای اپوکسی :   ۱۴

۵ .۳ اپوکسی ها :   ۱۵

۵ . ۳ .۱ عامل های آمینی و آمیدی عمل آورنده رزین های اپوکسی :   ۱۷

۵ . ۳ . ۲ انواع شکست اپوکسی :   ۲۲

۵ . ۴ اپوکسی های اصلاح شده :   ۲۹

۵ . ۴ . ۱ اپوکسی های اکریلیک :   ۲۹

۵ . ۴ . ۲ اپوکسی های قطران :   ۳۰

۵ . ۴ . ۳ فنولیکهای اپوکسی :   ۳۱

۵ . ۵ فنولیکها :   ۳۱

۵ . ۵ . ۱ فنولیک های RESOLE  :   ۳۲

۵ .۲ .۲ فنولیکهای novalac :   ۳۳

۵ . ۵ . ۳ انواع شکست فنولیکها :   ۳۴

۵ . ۶ آمینو رزین ها :   ۳۴

۵ . ۷ . اکریلیک ها :   ۳۷

۵ . ۷ . ۱ اکریلیک های محلولی :   ۳۸

۵ . ۷ . ۲ پوششهای اکریلیک latex :   ۴۱

۵ . ۷ . ۳ اکریلیک های ترموست :   ۴۶

مشکلات احتمالی پوششهای اکریلیک/ MF عبارتند از :   ۴۹

۵-۸ پلی استرها :   ۵۰

۵ . ۸ . ۱ پلی استرهای اصلاح شده :   ۵۱

۵ . ۸ . ۲ پلی استرهای اشباع نشده :   ۵۵

۵ . ۹ پلی یورتانها :   ۵۷

۵ . ۹ . ۱ پوششهای دو جزئی پلی ایزوسیانات / پولیول :   ۶۰

۵ . ۹ . ۲ پور الکیدها :   ۶۵

۵ . ۹ . ۳ پلی یورتانهای گیرش یافته با رطوبت :   ۶۶

۵ . ۹ . ۴ لعابها و dispersion های پلی یورتان :   ۶۹

۵ . ۹ . ۵ پلی یورتانهای دو جزئی water – borne :   ۶۹

۵ – ۱۰ وینیل ها:   ۷۱

۵ . ۱۰ . ۱ وینیل های محلولی :   ۷۱

۵ . ۱۰ . ۲ پلاسیتسولها و ارگانوسولها :   ۷۲

۵ . ۱۰ . ۳ وینیل فلورایدها :   ۷۳

۵ .۱۰ .۴ پلی (وینیل بوتیرال)   ۷۴

۵ . ۱۰ . ۵ : وینیل های  latex :   ۷۵

۵ . ۱۱ پوششهای قیری :   ۷۷

۵ – ۱۲ پوششهای غیر آلی و سیلیکونی اصلاح شده :   ۸۱

۵ . ۱۲ . ۱ پوششهای سیلیکونی :   ۸۱

۵ .۱۲ . ۲ پوششهای سیلیکاتی :   ۸۵

رزين هاي طبيعي :

بسياري از رزينها طبيعي از شيره درختان حاصل مي شوند كه براي حفاظت درخت در برابر بريدگيها و زخمها از آن تراوش مي نمايد . بسياري از آنها داراي گروه عامل كربوكسيل و اسيدي هستند كه اسيدي بودن آن برحسب عدد اسيد بيان مي شود (ميليگرم هيدروكسيد پتاسيم لازم براي خنثي كردن اسيد يك گرم رزين). رزين هاي طبيعي معمولاً وزن ملكولي نسبتاً بالا و در حالت خالص در دماي اطاق ، جامدند ، اغلب براي توليد روغن جلا ، آنها را با مقادير مختلف روغن نباتي ، حرارت مي دهند. رزين طبيعي باعث سختي ، جلا ، مقاومت در برابر رطوبت و بهبود زمان خشك شدن مي شود در حاليكه روغن نباتي باعث انعطاف پذيري و دوام مي شود .

المي ، كوپال ، دامار و روسين نمونه هايي از رزين هاي طبيعي هستند كه از درختان ، گياهان و فسيلها بدست مي آيند .

المي رزين نرم داراي محدوده ذوب C 120 – 80 و عدد اسيد پايين  (35 - 20) است كه از درختي در فيليپين بدست مي آيد . با بسياري از رزينها و حلالها سازگار است و به لعاب و جلا ، انعطاف پذيري مي بخشد .

بر خلاف المي ،كوپال ماده سخت داراي وزن ملكولي بالا و دماي ذوب بالا  (C 149) است و عدد اسيد آن در انواع نيوزيلندي 50 و در انواع آفريقاي مركزي 140 است . داراي مواد فسيل شده كه از درختان مختلف TROPICAL بدست مي آيد مي باشد كه اگر تحت دما و فشار ، تقطير نشود كاربرد كمي خواهد داشت . پس از تقطير ، جلاهاي با دوام و مقاومت اتمسفري عالي توليد مي نمايد . كوپال مانيلي كه در فيليپين يا هند شرقي بدست مي آيد فسيل نيست بلكه از Tapping درختان زنده بدست       مي آيد كه تا حدي نرمتر از كوپال فسيلي و در الكل قابل حل است . انواع فسيلي    سخت تر نيز در دسترس مي باشد .

دامار رزين نسبتاً نرمي با محدوده ذوب C113 – 70 و عدد اسيد پايين (30 - 20) است . دامار از درختان خاصي در هند شرقي بدست مي آيد و حتي در حلالهاي هيدروكربني ضعيف نيز قابل حل است .

اين ماده براي جلاها ، لعاب هاي نيتروسلولزي و حتي به عنوان اصلاح كننده در پوشش هاي الكيدي خاصي استفاده مي شود . دامار براقيت و دوام رنگ را بهبود  مي بخشد.

روسين كه به كولوفوني نيز معروف است يكي از كاربردي ترين رزين هاي طبيعي است كه داراي نقطه ذوب حدود C80 است . بسيار اسيدي( داراي عدد اسيد 180 - 150) و در الكل و هيدروكربنها قابل حل است . از Pine درختان تراوش مي شود و بصورت DOMESTICALLY مي تواند بدست آيد . از نظرشيميايي داراي مشتقات فنان ترين (هيدروكربن آروماتيك چند   هسته اي) نظير اسيد ابتيك (شكل 5-1)است.

روسين معمولاً مقاومت ضعيفي در برابر آب و قلياها دارد ، با گذشت زمان اكسيد   مي شود تا حدي TACKY است . بخاطر اين نواقص ، اغلب از روسين بعنوان PRECURSOR در ساخت ديگر رزين ها استفاده مي شود . وقتي روسين با گليسرول يا ديگر الكل هاي پلي هيدريك واكنش بدهد به محصولي بنام GUM استري تبديل مي شود كه ماده اي سخت و براي توليد جلا از آن استفاده مي شود . واكنش ، بين گروه اسيدكربوكسيليك (- COOH) روسين و گروه هيدروكسيل گليسرول براي توليد استر با وزن ملكولي بالاتر ، انجام مي پذيرد.

وقتي روسين با ايندريك مالئيك (شكل 5-2) و سپس با گليسرول (شكل5-3) واكنش بدهد استرهاي مالئيك روسيني ايجاد مي شود . عدم اشباع CONJUGATED روسين اوليه حذف مي گردد بنابراين دوام رنگ بيشتر مي شود و محصول كه داراي وزن ملكولي بالاتر است  TACKINESS روسين را ندارد . استرهاي مالئيك روسين همراه با روغن هاي نباتي براي توليد چسب هايي كه به مرور زرد نخواهد شد ، براي بهبود براقيت و سختي الكيدها و در ساخت جلاها استفاده مي شوند . شلاك يك رزين طبيعي است كه نسبت به موادي كه تاكنون توضيح داده شد داراي منشاء كاملاً متفاوت مي باشد . شلاك EXCRETION حشره LAC است كه بومي هند و تايلند  مي باشد.

EXCRETION خشك شده ، خرد و شسته مي شود سپس ذوب و بصورت ورقه هاي خشك مي شود كه در اثر شكسته شدن به پولكي تبديل شده ، سپس در الكل حل مي شود . براي توليد سيلرهاي KNOT و لعابها استفاده مي شود .

استفاده عمده رزين هاي طبيعي جلا است در ساخت جلا ، رزين طبيعي با روغن خشك كننده اي نظير روغن بزرگ پخت مي شود تا محلولي يكنواخت بدست آيد سپس اين محلول را رقيق مي نمايند تا وسيكوزيته آن به حدي برسد كه قابل كار كردن باشد . اين جلاها به نام جلاهاي اولئورزين معروفند كه هنوز هم براي كاربردهاي خاصي استفاده مي شود ولي عمدتاً توسط  رزين هاي مصنوعي كه كارايي بهتر و در حلالهاي پيراموني كمتر حل مي شوند جايگزين شده اند هرچند لغت«جلا » هنوز هم براي توصيف اين پوششهاي ترانسپارنت به كار مي رود تعداد كمي از آنها به معني واقعي كمه جلا هستند.

روغن ها :

عمده ترين رزين طبيعي معرفي ، روغنهاي نباتي و تا حد كمتري روغن ماهي است كه قرنهاست به منظور ايجاد پوششهاي تزئيني و حفاظتي استفاده مي شوند . در سدة نوزدهم و اوايل قرن بيستم ، اين مواد ، عمده ترين چسب رنگها بودند . هر چند رنگهايي كه فقط داراي چسب روغني باشند هنوز هم وجود دارند ولي بازار NICHE بصورت PRESER VATIVE هاي چوب و   فيلم هاي VARNISH دارند . با اين حال در ساخت پوششهاي پيچيده تر نظير الكيدها و اپوكسي استرها به مقدار زياد از اين روغنها استفاده مي شود.

گليسرول و انواع اسيدهاي چرب ، اسيدهاي كربوكسيلي هستند كه گروه هيدروكربني آليفاتيك اشباع شده يا نشده معمولاً به طول 17-15 اتم كربن دارند مثل اسيد اولئيك (شكل 5-4) . روغن (تري گليسريد) داراي ساختار معمولي (شكل 5-5) است كه R از انواع اسيدهاي چرب بدست مي آيد .

فرمول بعضي از مهمترين اسيدهاي چرب به قرار زير است .

اسيد استئاريك CH3 (CH2) 16 COOH

 اسيد پالمتيك              CH3 (CH2) 14

اسيد اولئيك              CH3 (CH2)7 CH = CH (CH2)7 COOH

اسيد لينوئيك CH3 (CH)4 CH =  CH CH = CH   = CH (CH2)7 COOH

اسيد لينولينك CH3 CH = CH = CH CH = CH = CH CH = CH = CH (CH2)7 COOH

اسيد ري سيلنوليك  CH3 (CH2)5 COH HCH2 CHCH = CH (CH2)7 COOH

اسيد الئوستريك CH3 (CH2)3 CH = CH CH = CH CH = CH (CH2)7 COOH

روغنهاي طبيعي داراي يك تري گليسريد كه از گليسرول و يك اسيد چرب ساخته شده باشد نيستند بلكه داراي مخلوطي از تري گليسريدهايي هستند كه از اسيدهاي چرب مختلف آمده است . جدول 5-1 تركيب بعضي از روغنهايي كه بيشتر استفاده مي شوند را نشان مي دهد ]1[ 

تركيب روغن از روي نام روغن مشخص است بجز مواردي مثل روغن بزرك كه از PLAX بدست مي آيد و روغن TALL كه محصول فرعي ساخت كاغذ KRAFH از PULP چوبي است.

روغنها به سه دسته روغنهاي خشك شوند ،نيمه خشك شونده و غير خشك شونده تقسيم مي شوند . روغنهاي خشك شونده در اثر تماس با هوا فيلم جامد نسبتاً سخت ايجاد مي نمايند . روغن هاي نيمه خشك شونده فيلم هاي TACKY و روغنهاي غير خشك شونده عمدتاً بصورت مايع و باقي مي مانند اينكه روغن به كداميك از اين سه دسته تعلق دارد عمدتاً به مقدار پيوند دوگانه كربن – كربن يا عدم اشباع اسيدهاي چرب مانند اين روغنها بستگي دارد .

مكانيزم خشك شدن يا پيوندعرضي روغن كاملاً پيچيده و شامل اكسيد شدن پيوندهاي دوگانه است كه با ايجاد راديكال آزاد شروع مي شود . راديكال ملكولي است كه داراي الكترون غير اشتراكي باشد پروكسيدها و هيدرپروكسيدها (ROOH) كه معمولاً به مقدار كم وجود دارند به طور جزئي عامل ايجاد راديكالهاي آزاد هستند (شكل 5-6)

اين راديكالها آزاد اتم هيدروژن را به سمت ملكول متيلن CH2 در مجاورت پيوند دوگانه مي نمايد .