افزودنی های ارتقا دهنده عملکرد در صنعت پوشش

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر در این مقاله با تعدادی از تامین کنندگان اصلی افزودنیهای ارتقا دهنده عملکرد مصاحبه شده است. این تامین کنندگان شامل: Shiona Stewart مدیر بازاریابی صنعت حمل و نقل و پوششهای کف و مبلمان شرکت BASF، Mary Ellen Gustainis مدیر کسب و کار و افزودنیهای عملکردی و فرمولاسیون شرکت BASF، دکتر Joerg Hinnerwisch مدیر فنی توسعه و تحقیق شرکت BYK، مدیر گروه فناوری افزودنیهای تر و پایدار کنندهها، Dave Grabacki مدیرعامل شرکت keim addict آمریکا، Richard Czarnecki مدیر توسعه تجارت پودرهای میکرونیزه و جوهر، Joon Choo معاون شرکت Shamrock، Robert Ruckle مدیر بازاریابی Siltech، Erin Bellomy از شرکت Solvay و دکتر Ismael Colon معاون ارشد علوم و فناوری در Troy Crop.
پرسش: افزودنیهایی که مجموعه شما برای بهبود و ارتقا عملکرد ارائه میدهد، چیست؟
Stewart: BASF محصولات زیادی از فناوری پایدار کننده های نوری و جاذب فرابنفش، افزودنیهای بهبود عملکرد فرمولاسیون در خواص نهایی، خواص جریان پذیری، زیبایی و ظاهر و رنگ را برای انواع شیمی پوششها ارائه میدهد. فناوری جاذب فرابنفش و پایدار کنندههای نوری شامل طیف وسیعی از مواد مانند بنزوتری آزول، تری آزین و بازدارندههای آمینی میشود، همچنین کاتالیستهای فلزی نورساخت(photolatent metal catalyst) جدید و منحضربفرد را که برای سامانههای پلی یورتان طراحی شدهاند، ارائه میدهد.
Hinnerwisch: شرکت BYK نیز طیف متنوعی از افزودنیهای بهبود دهنده عملکرد را که فرصت جدیدی برای پوشش و فرمولهای جوهر بوجود میآورد، ارائه میدهد. این افزودنیها شامل تر و پایدار کننده ها بر پایه شیمی نوین بوده که باعث کاهش گرانروی و خواص ضد انعقاد برای رنگدانههای آلی و معدنی میشوند و کمترین تاثیر عملکردی را در برابر آب، خوردگی و لکه پذیری دارند.
Grabacki: گروه keim با شرکتهای تولیدکننده وابسته خود محصولات متنوعی از مواد افزودنی واکس مانند ULTRALUBE، افزودنیهای پوشش SILCO با کارایی بالا و انواع مختلفی از واکسهای جامد/میکرونیزه تحت نامهای تجاری CERALENE و mju:wax را تولید میکند.
Choo: Shamrock نیز محصولات زیادی از پودرهای میکرونیزه و پراکنشگر برای انواع سامانههای پوششی جهت ارتقاء و بهبود لغزش سطح، دفع آب، مقاومت مالشی و همچنین کنترل براقیت و بافت و ظاهر پوششها عرضه میکند.
Ruckle: شرکت Siltech طیف وسیعی از سیلیکونهای اصلاح شده شیمیایی را تولید و عرضه میکند. تنوع و سازگاری سیلیکونها اجازه اتصال به گروههای مختلف را میدهد که حلالیت در روغن یا آب، واکنش پذیری و سایر ویژگیهای منحصربفرد را ایجاد میکند. Silech تعداد بیشماری از سیلیکونهای واکنش پذیر silmer را در اختیار شما قرار میدهدکه با گروههای واکنش پذیر موجود در رزین سازگاری داشته باشد. برای مثال افزودنی silmer برای رزین اپوکسی شامل گروههای هیدروکسیل یا آمینهای اولیه بوده که هر یک از اینها میتواند با سامانههای اپوکسی واکنش دهد. شرکت Siltech همچنین سیلیکونهای شامل گروههای ایزوسیانات که امکان واکنش با سامانههای یورتان را دارد، ارائه میدهد.
Bellomy: Solvay یکسری از افزودنیهای پوشرنگ را برای فرمولنویسهای پوشرنگ فراهم آوردهاست که شامل ضدکفها، تر کنندهها، پراکنشگرها، عامل انعقاد با نقطه جوش بالا و افزودنیهای خاص مانند عامل انجماد بدون ترکیبات آلی فرار[1] میشوند.
Colon: شرکت Troy بعنوان یک تامین کننده ویژه مواد افزودنی پیشرفته، طیف وسیعی از محصولات بهبود دهنده و تقویت کننده پوششها مانند ضدکفها، اصلاح کنندههای خواص جریان پذیری، عوامل روان کننده، تر کنندههای زیرآیند، یکنواخت کنندههای جریان، مقاومت مالشی، لغزشی و انواع پراکنشگرها را عرضه مینماید. این افزودنیها برای اغلب سامانههای آبی و غیرآبی فراهم شدهاند.
پرسش: با توجه به انواع این افزودنیها، فواید آنها برای مشتریان و مصرف کنندگان چیست؟
Gustainis: مشتری در واقع عاملی است که به تولید کننده برای خلق و ایجاد محصولات با ارزش و جدید، خط مشی میدهد. پوششهای با کارایی بالا وظیفه محافظت در برابرعوامل آب و هوایی و سایر عوامل شبیه سازی شده مانند تابش نور خورشید، تغییرات دمایی و برهمکنشهای شیمیایی را دارند.
تخریب گرمایی در حین فرایند و تولید، و عمر مفید نیز از دیگر نگرانیهای اصلی در مورد پوششهاست. نمونه محصولات آنتی اکسیدان شرکت BASF بر پایه Irganox با استفاده از فنل، فسفیت و تیو اترها بعنوان عامل محافطتی پوشش، الیاف، چسب و درزگیرها در برابر اکسیداسیون گرمایی عمل میکند.
Hinnerwisch: افزودنیهای تر کننده و پراکنشگر چند منظوره BYK، نه تنها زیبایی ظاهری پوشش و فرایند پذیری آنها را از طریق کاهش گرانروی ارتقا میدهند، بلکه مقاومت در برابر آب و لکه پذیری را نیز بهبود میبخشد. به همین ترتیب این افزودنیها نقش مهمی در بهبود طول عمر پوششها داشته و فرمول نویسها میتوانند با افزودن آنها به محصولات خود، به ماندگاری پوشش خود بیفزایند.
Grabacki: سبد گسترده محصولات شرکتهای مختلف امکان تنظیم بسیار دقیق ویژگیها و خواص مورد نظر را فراهم میکند.
Czarnecki: ما میتوانیم نشان دهیم که با طراحی مناسب ذرات افزودنی، میتوان عملکرد بهتر و اقتصادیتری را از یک افزودنی گران اما با مقدار مصرف کمتر نسبت به یک واکس با عملکرد پایین، ارائه داد.
Choo: بعضی از این افزودنیها سطحی ایجاد میکنند که بسیار منحصربفرد است.
Ruckle: افزودنیهای سیلیکونی باعث کاهش لغزش، کاهش COF، رهاسازی و ایجاد سختی مدادی میگردند که اینها از انرژی سطحی پایین پلیمر سیلیکون نشآت میگیرد. بسیاری از این موارد همچنین میتوانند باعث کاهش کشش سطحی شده که موجب تر شدن، رها سازی هوا و رفع عیوب و نواقص میشود. بعلاوه محصولات واکنش پذیر Silmer خواص مکانیکی فیلم را تغییر خواهند داد که بطور معمول انعطاف پذیری، ازدیاد طول، استحکام و مقاومت در برابر ضربه را افزایش میدهند. خواص ذاتی زنجیر و اسکلت سیلیکونی تراوایی نسبت به گاز و آب گریزی را نیز بهبود میبخشد.
Colon: استفاده از افزودنیهای با ارزش بهبود دهنده عملکرد برای فرمولاسیون، تولید و کاربرد در پوششهای با کیفیت بالا، ضروری است. چه این استفاده برای مصارف ساختمانی و صنعتی باشد چه سامانههای آبی و غیرآبی. مواد افزودنی تر کننده و یکنواخت کننده جریان مانند محصولات Troysol Troy طیف گسترده ای از خواص نهایی محصول را مرتفع میکند. ظاهر و یکنواختی سطحی را بهبود بخشیده و نقایص فیلم را برطرف میکند. این مواد افزودنی امکان ساخت فیلمهایی با مقاومت عالی در برابر خش و خراش و لغزندگی سطحی را فراهم میکنند. پراکنشگرها مانند Troysperse قدرت و یکنواختی بهینه رنگی را تضمین میکنند. ضد کفها مانند Troykyd هوای محبوس شده در فیلم را از بین برده تا حباب و سوراخها، فیلم پوششی را تخریب نکنند. عوامل تیکسوتروپ کننده و اصلاح کنندههای جریان پذیری، پایداری و ظاهر پوشش را در زمان انبارداری، بهبود میدهند. محصولات تنظیم جریان پذیری و تیکسوتروپ کننده قادر به کنترل گرانروی، مقاومت در برابر شره و ته نشینی هستند.
پرسش: چه الزاماتی را فرمول نویسهای پوشش زمان انتخاب یک افزودنی بهبود دهنده عملکرد باید در نظر بگیرند؟
Stewart: ملاحظات اساسی زمان انتخاب مواد افزودنی وجود دارد که بایستی در نظر گرفته شوند. اینکه آیا پوشش مورد نظر آب پایه یا حلال پایه است؟ قادر به پخت با تابش فرابنفش هست یا نه؟ در زمینه زیرآیند و بستر، آیا بستر مورد نظر ماهیتی مشخص داشته یا مشتمل بر چند نوع بستر مانند فلز، چوب، پلاستیک، بتن یا کامپوزیت است؟ همچنین برای تعیین نوع افزودنی، مقاومت در برابر تابش نور فرابنفش بویژه برای مصارف بیرونی، باید در نظر گرفته شود. این موارد زمانی خیلی مهم میشوند که انتخاب افزودنی برای مصرف پوششهای خودرویی باشند. حفظ یکپارچگی و یکنواختی رنگ، مقاومت در برابر تغییر و محو شدن رنگ و خواص مکانیکی زیرآیندهای آلی و همچنین جلوگیری از لایه لایه شدن و کاهش براقیت پوشش، پس از قرار گیری طولانی در برابر عوامل محیطی ناسازگار مانند تابش فرابنفش، جایی است که BASF به مشتریان خود بها میدهد.
Gustainis: یکی دیگر از عواملی که فرمول نویسها باید در انتخاب افزودنی در نظر داشته باشند، توجه به نوع فعالیتهایی است که برای تولید محصول مورد نیاز است. برای مثال تخریب حرارتی که در طی مراحل پردازش مانند اختلاط، پخت و یا چرخه های پخت در حرارت بالا، رخ میدهد، میتواند باعث زردی، ورقه ورقه شدن و یا از دست رفتن خواص مکانیکی مانند استحکام کششی در بسترهای آلی شود.
Hinnerwisch: پراکنش رنگدانهها در پوششهای آب پایه، فقط یکی از چالشهای پیش روی فرمول نویسرهای پوششی است. به منظور بهبود عملکرد کلی پوششهای آب پایه، آنها باید تمام اجزای فرمول مانند اصلاح کنندههای جریان، اصلاح کنندههای سطحی، امولسیفایر یا غلظت دهندهها و برهمکنش بین آنها را با هم به خاطر داشته باشند.
Grabacki: علاوه بر برآورده کردن نیازهای فنی عمومی با قیمت نسبتآ مناسب، هدف مهمتر برای ما رسیدن به افزودنیهای قابل قبول محیط زیستی “سبز” است. با ارائه محصولاتی برای مثال فاقد ترکیبات آلی فرار، بدون آمین یا سایر مواد خطرناک، با این چالش رو به رو هستیم.
Czarnecki: برخی از عواملی که ما هنگام توصیه افزودنی در نظر میگیریم، شامل نوع سامانه (آب پایه، حلال پایه، پخت با فرابنفش) ، ضخامت فیلم خشک و استفاده نهایی است. ما بطور روزانه از طریق وبگاه خود به مشتریان برای انتخاب بهترین افزودنی برای یک پروژه معین مشاوره میدهیم.
Choo: چون همه افزودنیها مشابه هم تولید نمیشوند، لذا آنها نمیتوانند همان درجه کیفیت و بازده را ارائه دهند. فرمول نویسها باید سهولت استفاده، تطبیق و سازگازی، ثبات با سامانه مصرفی خود و همچنین ویژگیهای عملکردی بلند مدت را نیز در نظر داشته باشند.
Runckle: متغیرهای زیادی در طراحی افزودنیهای سیلیکونی وجود دارد که شامل وزن مولکولی، معماری مولکولی، درجه و نوع عاملیت و شبکه ای شدن است که خواص نهایی را تحت تاثیر قرار میدهد. بویژه باید مطمئن بود که افزودنی از حلالیت مناسبی برخوردار است. بنابراین انتخاب ماده افزودنی مناسب بدر هر موقعیت خاص، بسیار حائز اهمیت است. چرا که بعضی از ویژگیها مانند کنترل و رهایش کف بعلت ناسازگاری بیش از حد میتواند باعث ایجاد مشکل از کاهش براقیت تا عیوب دیگر گردد.
Bellomy: معمولا فرمولنویسها باید عملکرد کلی پوشش مانند قدرت رنگ همانندی، کارایی کاربری نهایی و دوام فیلم پوششی را در نظر بگیرند. هزینه نیز عاملی قابل توجه است.
Colon: در هنگام انتخاب یک افزودنی بهبود خواص، فرمولنویسها باید نوع سامانه اعم از آبی/غیر آبی/pH، دمای کاربری، نوع ترکیب افزودنی و فرآیندهای تولیدی را در نظر بگیرند. بعلاوه به الزامات VOC و APEO نیز باید توجه شود.
پرسش: آخرین فناوری که برای توسعه افزودنیها در پوشش و پوشرنگها بوجود آمده، چیست؟
مترجم: فهیمه رفیعی، کارشناسی ارشد مهندسی رنگ
(ادامه دارد…)
متن کامل این مقاله را در شماره 206 دوماهنامه پوشرنگ که در پایان آبان ماه منتشر شده است، بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.