توسعه و پیشرفت فناوری پوشش های آب پایه
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر در سال 2017، ارزش بازار جهانی پوشش های آب پایه 19/73 بیلیون دلار تخمین زده شده و پیش بینی شده بود بین سال های 2018 تا 2026 با نرخ رشد 5 درصد افزایش یابد. دلیل این رشد، افزایش تقاضای مصرف کنندگان در راستای محصولات دوست دار محیط زیست است.
پترا لنز، مدیر فنی بخش افزودنی های رنگ در شرکت BYK اظهار داشته است: پروژه ای که در ابتدا با هدف کاهش انتشار مواد مضر به محیط زیست آغاز شده بود، هم اکنون به یک حرکت جهانی تبدیل شده است. مونت تالسرا، مدیر بخش بین الملل شرکت پوششی Dow توضیح داد: به طور مثال، امروزه در چین، دولت قوانین سخت گیرانه ای در راستای بهبود سلامت انسان و کیفیت هوا با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای وضع کرده است. به گفته مارک چان، مدیر بازرگانی Clariant، صنعت مسئول تولید محصولات ایمن و سبز است.
مصرف کنندگانی که به اثرات بلندمدت محصولات مضر برای محیط زیست واقف هستند،تولیدکنندگان را مجبور به استفاده از مواد اولیه تجزیه پذیر و محیط دوست می کند. ملانی باور، مدیر بازرگانی بین المللی شرکت Michelman افزود: ذخایر متناهی پتروشیمی و تیتانیوم و محصولات کربنی و استفاده از آن ها در در پلیمرها و رنگدانه های سفید، یک مسئله زیست محیطی است که لازم است توسط صنعتگران لحاظ گردد. انتقال به اقتصاد چرخه ای به معنای یافتن جایگزین برای مواد اولیه و بازیافت پساب های رنگ است.
طبق گفته های دن وینمن، مدیر توسعه بازار شرکت Hexion، علاوه بر مزایای زیست محیطی، پوشش های آب پایه ویژگی های مثبت دیگری نیز دارند که آن ها را نسبت به سامانه های حلال پایه، برتری می بخشد. در کاربردهای صنعتی، کاهش خطر انفجار و هزینه های بیمه بسیار حائز اهمیت است. دیوید واناکان، مدیر فناوری بین الملل در Hexion افزود: در کشور چین، استفاده از پوشش های آب پایه منجر به کاهش هزینه های حذف پساب شده است. به گفته استفان رینستادلر، مدیر بازرگانی Covestro LLC، در کاربردهای معماری و ساختمانی،میزان بوی کم تر در پوشش های آب پایه، نیروی محرکه اصلی در استفاده از این پوشش ها در این بازار است.
پیشرفت در کارایی پوشش های آب پایه مربوط به استفاده از آن ها در محدوده وسیعی از کاربردهاست. ران گریب، مدیر بخش توسعه کاربرد در Arkema اظهار داشته است: پیشرفت های جدید در این محصولات اجازه بهبود کارایی پوشش ها در مقایسه با سامانه های حلال پایه مانند اعمال مستقیم بر روی فلز و خواص منحصر به فرد مانند براقیت بالا را به تولیدکنندگان می¬دهد. به گفته نیکولاس اشترن، مدیر بازرگانی Lubrizol، افزایش کارایی در سامانه های آب پایه نه تنها به دلیل شیمی رزین، بلکه به دلیل افزودنی های خاص طراحی شده برای این سامانه هاست.
افزایش عملکرد رقابتی
بین صنعت گران توافقی کلی مبنی برعملکرد بالای پوشش های آب پایه وجود دارد. به گفته DOW، علی رغم فرض رایج عملکرد نامناسب پوشش های آب پایه، عملکرد رقابتی و در برخی موارد، عملکرد بهتر پوشش های آب پایه در مقایسه با پوشش های حلال پایه در صنایع سبک، مشاهده می شود. گریب افزود، پیشرفت اخیر در صنعت رزین در جهت افزایش آب گریزی پوشش ها و در نتیجه آن، بهبود براقیت، زمان خشک شدن، حساسیت به آب و مقاومت در برابر خوردگی است. به همین دلیل این تصور شکل می گیرد که پوشش های آب پایه توانایی مقاومت در شرایط سخت و صنایع سنگین را ندارند.
رین رینستادلر از کف پوش های دو جزئی پل یورتان به عنوان مثالی از سامانه های آب پایه با عملکرد بالا، یاد کرد. به گفته وین مان، محصولات آب پایه اپوکسی در برخی موارد، کارایی بالاتری در مقایسه با اپوکسی های حلال پایه دارند. به گفته مایکل ونتورینی، مدیر بازرگانی پوشش در شرکت شیمیایی Sun، پوشش های آب پایه مورد استفاده در صنعت ساختمان و معماری، در مقایسه با پوشش های حلال پایه، ترجیح داده می شوند. به گفته باور، در مصارف داخلی ساختمان، پوشش های آب پایه به دلیل استفاده راحت تر، ظاهر بهتر، بوی کم تر و خواص زردشوندگی کم تر، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.
بنابر گفته رودیگر مرچ، از بخش بازاریابی خودرو و حمل و نقل Evonik، علی رغم پیشرفت های حاصله در سامانه های پوششی آب پایه، به دلیل نیاز بالا به مقاومت به مواد شیمیایی و شرایط جوی، هنوز از پوشش های حلال پایه در صنعت خودروسازی استفاده می شود. مدیر نوآوری پوشش های آب پابه در شرکت مواد پیشرفته Huntsman به صنایع دیگری که امکان استفاده از پوشش های آب پایه در آنها وجود ندارد، از قبیل پوشش های دریایی به منظور حفاظت در محیط های آبی، پوشش های مورد استفاده در دماهای پایین و پوشش های خطوط لوله مثل روغن، اشاره دارد.
به گفته تالسارا، جایگزینی سامانه های آب پایه تنها با کاهش هزینه و عملکرد برابر و یا بهتر در مقایسه با سامانه های حلال پایه تحقق خواهد یافت.
ساخت پیونده های بهتر
بخش عمده پیشرفت در صنعت پوشش های آب پایه مربوط به توسعه فناوری رزین شامل ریخت شناسی و سازوکار ایجاد اتصالات عرضی است. مطابق گفته های فو، به دلیل ماهیت پراکنه/امولسیون آن ها، پیونده های آب پایه دارای جرم مولکولی بالاتری در مقایسه با پیونده های حلال پایه بوده و نیازی به کاهش درصد جامد و استفاده از ترکیبات آلی فرار بالا ندارند. همین امر سبب استفاده از آن ها در کاربردهای تک جزئی شده است.
گریب: در صنعت ساختمان سازی، پوشش های آب پایه نقش اصلی را ایفا می-کنند، اما هم چنان نیاز به رزین آب پایه با براقیت بالا و قابلیت اعمال بر روی انواع سطوح بدون نیاز به آماده سازی، احساس می شود.
شیمی سامانه های پلیمری امولسیون های اکریلیک و وینیلی در حال بهبود هستند. به گفته واناکن، فناوری رزین های جدید با قابلیت مقاومت بالا در برابر آب، بوی کم و کاهش میزان آلدهید بسیار مورد توجه است. پلیمرهای امولسیونی پایه اکریلیک و وینیل اصلاح شده با مونومرهای شاخه ای وینیل استر Hexion، مقاومت بسیار بالایی در برابر شرایط قلیایی، آب گریزی و بهبود چسبندگی خشک و تر به زیرایندهای با انرژی سطحی پایین، از خود نشان میدهند که سبب شده گزینه های مناسبی برای کاربردهایی از قبیل پوشش سنگ و پوشش الاستومری بام باشند.
بر طبق نظر رین استادلر، ویژگی حائز اهمیت بازار پوشش های آب پایه، استفاده آسان از یک پوشش تک جزئی با حفظ خواص نهایی است. اگرچه در رزین پلی یورتان تک جزئی نیز چنین ویژگی مشاهده می شود و با وجود تک جزئی بودن، خواصی مشابه پلی یورتان دوجزئی حلال پایه ارائه می دهد.
به عقیده گریب، پتانسیل بالایی برای امولسیون های اکریلیک آب پایه به خصوص در حیطه پوششهای محافظتی در صنعت وجود دارد. پوشش های آب پایه دوجزئی نیز تولید شده اند. به طور مثال، با ترکیب خواص پوشش های اپوکسی و اکریلیک می توان به ویژگی مقاومت به خوردگی و حلال و مواد شیمیایی، هم چنین دوام و انعطاف پذیری دست یافت
مترجم: مهندس معصومه کاویانی دارانی، دانشجوی دکتری مهندسی پلیمر-صنایع رنگ، پژوهشگاه رنگ
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۱۵ دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در پایان شهریور منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.
