سازه ها، قطعات و تجهیزات صنعتی در معرض انواع خوردگی و خسارت های ناشی از آن قرار دارند. روش های پیشگیری و کنترل خوردگی، راهکارهای مختلفی از انتخاب مواد مقاوم تر و استفاده از ضرایب اطمینان بیشتر در طراحی ها تا حفاظت کاتدی، استفاده از بازدارنده ها، ممانعت کننده ها و پوشش های صنعتی را شامل می شود. در میان این روش ها، سیستم های پوششی بر پایه رنگ های صنعتی را می توان به عنوان ساده ترین، پرکاربردترین و اقتصادی ترین روش انتخاب نمود. البته رنگ از جنبه تزئینی هم اهمیت دارد ولی در صنعت، جنبه حفاظتی آن مهم تر است.
با توجه به نقش و اهمیت رنگ های صنعتی و سیستم های پوششی برای حفاظت موثر از سازه ها، قطعات و تجهیزات صنعتی در مقابل خوردگی اتمسفری، موضوع بسیار مهم “آشنایی با رنگ های صنعتی” را در اولویت آموزش های کاربردی عصر مواد قرار داده ایم. از آنجایی که بیشتر کاربران رنگ های صنعتی، شناخت تخصصی دقیقی از ماهیت آن ها ندارند، در این مجموعه آموزشی سعی شده است مفاهیم به صورت کاملاً ساده، مختصر و کاربردی ارائه شود. با ما در عصر مواد همراه باشید.
قبل از شروع این قسمت، پیشنهاد می کنم قسمت اول را مرور کوتاهی بفرمایید.
دسته بندی رنگ های صنعتی
رنگ های صنعتی را اغلب بر اساس مکانیسم پخت رنگ، نوع رزین آن و یا کاربری رنگ در سیستم پوششی دسته بندی می کنند.
بر اساس مکانیسم پخت یا خشک شدن رنگ های صنعتی، آن ها را می توان در ۵ گروه زیر دسته بندی نمود:
۱- رنگ های هواخشک
۲- رنگ های تبخیر حلالی
۳- رنگ های خشک شونده با رطوبت
۴- رنگ های پخت شیمیایی
۵- رنگ های پخت حرارتی
دسته بندی دیگر بر اساس نوع رزین شامل انواع زیادی از قبیل رنگ های زیر است:
۱- رنگ های بر پایه رزین های اپوکسی
۲- رنگ های بر پایه رزین های آلکیدی
۳- رنگ های بر پایه رزین های اصلاح شده با اپوکسی
۴- رنگ های بر پایه رزین های پلی اورتان
۵- رنگ های بر پایه رزین های آکریلیک
۶- رنگ های بر پایه رزین های فنولیک
۷- رنگ های بر پایه رزین های سیلیکون
۷- رنگ های بر پایه رزین های سیلیکات
بر اساس کاربری رنگ در سیستم پوششی نیز می توان رنگ ها را در سه گروه زیر دسته بندی نمود:
۱- رنگ های آستری یا پرایمر
۲- رنگ های لایه میانی
۳- رنگ های رویه
روش توضیحی ما در این نوشته به این صورت خواهد بود که ابتدا مکانیسم های پخت رنگ و رزین هایی که با آن مکانیسم پخت می شوند را معرفی و توضیح خواهیم داد. در ادامه، انواع رنگ های آستری، میانی و رویه را بر اساس نوع رزین رنگ و رنگ دانه یا پیگمنت اصلی آن معرفی خواهیم نمود. به عنوان مثال انواع رنگ های بر پایه رزین اپوکسی که در لایه های آستری، میانی و رویه استفاده می شوند را توضیح خواهیم داد.
دسته بندی رنگ ها بر اساس مکانیسم پخت یا خشک شدن آن ها
۱- رنگ های هواخشک
رنگ های هواخشک رنگ هایی هستند که رزین موجود در آن ها در واکنش با اکسیژن هوا پخته و خشک می شود. برای پخت کامل این نوع رنگ، نیاز است تا پوشش در یک سطح وسیعی گسترده شود و با هوا تماس داشته باشد. به همین دلیل، در صورتی که ضحامت رنگ های هواخشک از یک مقدار معینی بیشتر باشد، خشک شدن لایه های زیرین رنگ به دلیل پوسته بستن و خشک شدن لایه رویی رنگ و عدم نفوذ اکسیژن برای واکنش با لایه های زیرین با مشکل مواجه خواهد شد.
رنگ های هواخشک جزو رنگ های تک جزیی هستند، یعنی جزء دیگری قبل از اعمال رنگ به آن اضافه نمی شود. رنگ های روغنی و آلکیدی مثل رنگ های آلکیدی، اپوکسی استر، آلکیدهای اصلاح شده با سیلیکون ها، اورتان تک جزئی هواخشک و روغن های غیر اشباع، از جمله رزین هایی هستند که با این مکانیسم پخت می شوند.
اورتان تک جزئی هواخشک از گروه آلکیدهای اصلاح شده با اورتان ها هستند. رزین آلکید اورتان از واکنش یک ایزوسیانات با یک روغن خشک شونده حاوی گروه هیدروکسیلی به دست می آید. از جمله ی این روغن ها روغن بذرک است که با گلیسرین یا پنتااریترتیول الکلی شده باشد. از این رنگ در پوشش نهایی کلیر برای چوب و در وارنیش های کف استفاده می شود.
۲- رنگ های تبخیر حلالی
رنگ های تبخیر حلالی رنگ هایی هستند که پلیمریزاسیون آن ها تقریباً در کارخانه ساخت آن ها تکمیل شده است و مایع بودن آن ها تنها به دلیل اختلاط با حلال های ویژه و امکان رنگ زنی است. وقتی که این نوع رنگ ها روی سطح اعمال می شوند، تبخیر حلال شروع شده و بلافاصله پس از تبخیر آن، فیلم رنگ خشک و پخته می شود. رزین های آکریلیک هواخشک، وینیلی، نیتروسلولزی و کلروکائوچو از جمله رزین هایی هستند که با این مکانیسم پخت می شوند.
رنگ های کلروکائوچو از ترکیب لاستیک طبیعی با کلراین به دست می آیند. این رنگ ها مقاومت گرمایی خوبی تا ۱۲۵ درجه سانتیگراد داشته و در غیاب نور خورشید عمری طولانی دارند. ضریب دی الکتریک عالی، مقاومت در برابر سایش خوب و مقاومت شیمیایی در برابر مواد شیمیایی معدنی از خصوصیات بارز این رنگ ها است.
رنگ های نیتروسلولزی از فیبر چوب (سلولز طبیعی) تهیه می شوند و در پوشش مبلمان و برخی صنایع دیگر کاربرد دارند. این رنگ ها در کاربری های مقاوم به خوردگی کاربرد ندارند.
در خصوص رنگ های وینیلی و آکریلیکی در قسمت های بعدی این نوشته توضیح خواهیم داد.
۳- رنگ های خشک شونده با رطوبت
رنگ های خشک شونده با رطویت رنگ هایی هستند که رزین آن ها در واکنش با بخار آب یا رطوبت هوا خشک و پخته می شوند. رنگ های پلی اورتان تک جزئی پخت رطوبتی، اتیل سیلیکات تک جزئی و اتیل سیلیکات دو جزئی از رنگ هایی هستند که با این مکانیسم پخت می شوند. از این نوع رنگ ها اتیل سیلیکات دو جزئی در محیط های شرجی و ساحلی استفاده زیادی می شود.
رنگ پلی اورتان تک جزئی حاوی ایزوسیانات آزاد است که ترکیب آن با بخار آب در هوا به خشک شدن رنگ می انجامد.
رنگ اتیل سیلیکات دوجزئی غنی از روی (زینک ریچ) به عنوان لایه آستری سیستم پوششی، از رنگ های مقاوم به خوردگی مهمی است که توضیحات مفصلی در خصوص آن در قسمت های بعدی ارائه خواهیم داد.
۴- رنگ های پخت شیمیایی
رنگ های پخت شیمیایی یا رنگ های هم واکنشی به رنگ هایی گفته می شود که رزین اصلی آن ها در واکنش با یک جزء دیگر با نام هاردنر (سخت کننده) و یا کاتالیست سخت و پخته می شوند. جزء اول و جزء دوم این رنگ ها در ظروف جداگانه ای نگهداری می شود که قبل از اعمال رنگ با هم مخلوط می شوند. پلیمریزاسیون آن ها پس از اختلاط شروع شده و پس از اعمال بر روی سطح قطعه تکمیل می شود. پخت رنگ در این مکانیسم کمتر به هوا و رطوبت وابسته است، هر چند که دما، رطوبت و جریان باد در زمان خشک شدن و حتی عدم اعمال آن ها موثر است.
رنگ های اپوکسی، پلی اورتان و پلی استر از جمله رنگ هایی هستند که با این مکانیسم پخت می شوند. رنگ های پایه اپوکسی و پلی اورتان در کاربری های مقاوم به خوردگی کاربرد زیادی دارند و توضیح در مورد انواع این رنگ ها محتوای قسمت های زیادی از این مجموعه نوشته “آشنایی کاربردی با رنگ های صنعتی” را تشکیل خواهد داد.
۵- رنگ های پخت حرارتی
رنگ های پخت حرارتی، رنگ هایی هستند که پلیمریزاسیون و پخت آن ها در دماهای بالاتر از دمای محیط (معمولاً از ۱۷۵ تا ۲۰۵ درجه سانتیگراد) اتفاق می افتد. رنگ های پودری، فنولیک، سیلیکون آلکید و رنگ های آلومینیومی دما بالا از جمله ی این گروه از رنگ ها هستند. متداول ترین رنگ های صنعتی پخت حرارتی، رنگ های فنولیک و اپوکسی فنولیک هستند.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.