اختصاصی بسپار/ افزودنی های طبیعی جدید برای پوشش های سطح
بسپار/ایران پلیمر بسیاری از افزودنی های مورد مصرف در صنعت پوشش برپایه مواد اولیه مصنوعی مشتق شده از نفت هستند. با افزایش نگرانی های مربوط به پایداری، طبیعی و زیست تخریب پذیر بودن پوشش ها بسیار مورد توجه قرار گرفته و فرموله کننده ها رو به سمت استفاده از مواد اولیه طبیعی و برپایه شیمی پایدار، سوق داده است.
در این مقاله پیشرفت و توسعه پودرها و تعلیق های افزودنی طبیعی و عملکرد آن ها، مرور خواهد شد.
فناوری افزودنی موم
افزودنی های مومی بخش اساسی فرمولاسیون های جوهرها و برخی پوشش ها هستند. پودرهای موم در ابعاد میکرون، پراکنه و شیرابه ها می توانند موجب افزایش دوام پوشش ها، ایجاد مقاومت به خراش، سایش و اصطکاک، ضد انسداد و مقاومت مالشی شوند. بیشتر افزودنی های موم موجود در بازار برپایه مواد مصنوعی مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن هستند. در سال های اخیر، روند افزایشی در استفاده از مواد زیست پایه، تجدیدپذیر و زیست تخریب پذیر مشاهده شده است.
موم های زیست پایه قدیمی
از لحاظ تاریخی، تنها افزودنی مومی زیست پایه و تجدیدپذیر، موم کارنوبا است. این موم طبیعی از مشتقات نخل برزیلی است. پودرخشک برپایه کارنوبا می تواند شفافیت فیلم، لغزندگی و روان کنندگی خوبی را در سامانه ایجاد کند.
نوع دیگر افزودنی مومی با جزء زیستی بالا، موم اتیلن بیس-استئارامید است. این محصول از 90 درصد اسید استئاریک ناشی از منابع گیاهی و حیوانی تشکیل شده است.
ترجیح بیشتر فرمول سازان، استفاده از افزودنی حاوی اسید استئاریک با منشا گیاهی هستند، به خصوص برای استفاده در صنایع بسته بندی مواد غذایی. می توان این پودر مومی را به تنهایی نیز استفاده کرد اما عملکرد بهتر آن زمانی است که در یک کامپوزیت از موم ها قرار بگیرد، در چنین حالتی، چندین جزء با هم ذوب شده و قبل از آسیاب، همگن می شوند.
به جز موارد ذکر شده، گزینه های محدودی برای استفاده در سامانه ها، وجود دارند.
فناوری موم زیست پایه جدید: نانوکامپوزیت ها
پودر مومی کارنوبا در اندازه میکرون، یک افزودنی مومی موثر است اما عملکرد این افزودنی به دلیل نرمی و نقطه ذوب پایین موم، محدود می شود. اگرچه می توان با استفاده از اصلاح موم طبیعی با مواد دیگر، به این مشکل غلبه کرد.
در پوشش های کف نیاز به مقاومت بالا به خراش و آسیب های سطحی ناشی از حرکت، جابه جایی وسائل و حتی حیوانات خانگی می باشد. در بسیاری از فرمولاسیون ها از یک لایه محافظ حاوی ذرات معدنی سخت، استفاده می شود.
با استفاده از اکسید آلومینیوم می توان به سطحی با دوام بسیار بالا و بیشینه مقاومت به خراش، سایش و فرسایش رسید. مقیاس موس معیاری از سختی مواد معدنی در محدوده 1 (تالک) تا 10 (الماس) است. اکسید آلومینیوم ( با نام های دیگر آلومینا و یا کروندوم) دارای سختی 9 موس بوده و بسیار سخت و با دوام است. با استفاده از آلومینا بر سطح پوشش کف، مقاومت بسیار بالایی در برابر فرسایش، حاصل می شود.
ساختار اکسید آلومینیوم سوخته دارای ریخت شناسی بسیار پیچیده از کلوخه های ذرات آلومینا با اندازه نانو بوده که با پیوندهای ضعیف به هم چسبیده و متصل شده اند. با اعمال انرژی برشی کافی می توان به ذراتی با اندازه تقریبی 300 نانومتر دست یافت.
جدول1. پودر آلومینا/موم کارنوبا
مترجم: مهندس معصومه کاویانی دارانی، دانشجوی دکتری مهندسی رنگ، پژوهشگاه رنگ
(ادامه دارد …)
متن کامل این گفت و گو را در شماره 247 دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در پایان اردیبهشت ماه 1402 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 طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
