اخبار

اختصاصی بسپار/ فرصت هايي برای بازار رزین آلکید/آینده ای پایدار برای صنايع پوشش اروپا

بسپار/ایران پلیمر با افزایش نظارت ها و درخواست محصولات پایدار و سازگار با محیط زیست، صنعت پوشش نیازمند توسعه است. هم چنین به دنبال فناوری جهت برآورده کردن این الزامات بدون تغییر قیمت یا عملکرد هستند.
رزین های آلکید حاوی بیش از 50 درصد روغن های طبیعی و اسیدهای کربوکسیلیک از منابع طبیعی تجدیدپذیر، در مقایسه با سایر رزین های پایه پتروشیمی گزینه ی مناسبی برای پوشش های پایدار هستند. بعد از یک دوره کاهش، در سال های اخیر بازار پوشش های آلکید پایدار شده و در حال حاضر شاهد رشد متعادل است. به عنوان یک فناوری کاملا آزمایش شده، آلکیدها تعدادی از مزایای عملکردی را ارائه می دهند که آن ها را به گزینه ای جذاب برای فرمول سازی پوشش ها تبدیل می کند، به ویژه برای کاربردهای چوبی. دلیل این امر زمان خشک شدن به اندازه ی کافی طولانی است که اجازه می دهد رزین به زیر لایه ی چوبی نفوذ کند. سیستم های پایه حلال با VOC کم به طور گسترده ای در دسترس هستند، مانند سیستم های مبتنی بر آب که عملکرد آن ها به طور مداوم در حال بهبود است. هم چنین، در میان نقاشان حرفه‌ای به رسمیت شناخته شده است که پوشرنگ‌های پایه آلکیدی مزایای عملکردی نظیر سهولت اجرا و امکان اعمال چندین لایه در مدت زمان کوتاه را ارائه می‌دهند که سایر سیستم‌ها نمی‌توانند با آن‌ها مطابقت داشته باشند.
تاریخچه ای کوتاه از رزین های آلکید
رزین‌های آلکیدی مدت‌هاست که به دلیل ویژگی‌های سبزشان ناشی از وجود اسیدهای چرب طبیعی در ساختار، شناخته شده‌اند. در اوایل دهه ی 1930، آلکیدها به دلیل کیفیت بالا و کاربردهای ویژه شهرت پیدا کرده بودند. هم چنین، خشک شدن اکسیداسیونی باعث ایجاد سختی خوب و خواص مقاومت در برابر خوردگی شد. در دهه ی 1950، ظهور فناوری پلیمریزاسیون امولسیونی که توسط پلیمرهای اکریلیک و وینیلیک هدایت می‌شد، امکان ساخت محصولات مبتنی بر آب را فراهم کرد. این پوشرنگ های جدید مبتنی بر آب اکثریت بازار پوشش های معماری را به خود اختصاص داد.
در سال‌های اخیر، تمرکز بر توسعه ی پوشش‌های بادوام و پایدار بوده است، جست و جو برای راه حل های انتقال از محصولات فسیلی به محصولات پایه زیستی با عملکردی معادل. رزین های آلکیدی به طور سنتی مبتنی بر حلال بوده اند، اما الزامات نظارتی برای کاهش انتشار VOC یک محرک کلیدی در توسعه ی جایگزین های مبتنی بر آب بوده است. اولین پلیمرهای آلکیدی با منبع زیستی و پوشرنگ های آب پایه در سال 2011 راه اندازی شدند. متأسفانه، این پوشرنگ‌های آب پایه به موفقیت مورد انتظار دست پیدا نکردند، زیرا حجم بالای مواد فعال سطحی مورد استفاده در فرآیند تولید باعث ایجاد مشکلاتی در هزینه و فرمولاسیون ‌شد. این محصولات حدود 30 درصد گران تر از همتایان خود با منابع نفتی بودند و مواد اولیه پایه زیستی اثر زردی نامطلوبی روی پوشرنگ داشتند. خشک شدن نیز بسیار آهسته در نظر گرفته شده بود. خیلی سریع این محصولات جدید آب پایه توجه مصرف کنندگان، تولید کنندگان و توزیع کنندگان از دست دادند. واضح است که حفظ ویژگی های عملکردی مهم، کلید موفقیت در جست و جوی راه حل پایدارتر است.
زمان بحران برای کبالت
عامل کلیدی دیگری در بازار رزین آلکیدی وجود دارد. در مواجهه با اصلاحات نظارتی، چالش جایگزینی کبالت برای صنعت پوشش جهانی هم چنان باقی است. کبالت چندین سال است که مورد بررسی قرار گرفته است. آژانس مواد شیمیایی اروپا پنج نمک کبالت را به عنوان مواد بسیار نگران کننده فهرست کرده است. کنسرسیوم Cobalt Reach نیز 12 ترکیب کبالت را سمی طبقه بندی کرده است. صنعت این امر را اجتناب‌ناپذیر می‌داند که در آینده، محصولات حاوی کبالت به سطحی از برچسب‌گذاری خطر نیاز داشته باشند. سیستم فعلی پوشرنگ‌های آلکیدی با محوریت کبالت به‌عنوان خشک‌کننده ی اولیه راه‌اندازی و تکمیل شد. هر خشک‌کن جایگزینی نباید مزیت عملکرد سیستم‌های آلکیدی را که کلید محبوبیت آن‌ها است، تضعیف کند. با این حال، جستجو برای جایگزین کبالت آسان نیست. چیزی به نام راه حل ساده و بدون کبالت وجود ندارد. نوع و نسبت خشک‌کن‌های اولیه و ثانویه باید مورد بررسی قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که در خشک کردن در غیاب کبالت مؤثر هستند. هر جایگزین بادوام باید در تمام بخش‌های پوشش‌های آلکیدی (حلال پایه، آب پایه و مواد جامد بالا) و در همه ی مناطق جغرافیایی قابل اجرا باشد. باید کاملا با سایر مواد مورد استفاده در پوشرنگ ها سازگار باشد، خواص زیبایی شناختی، محافظتی و عملکردی پوشش را حفظ کند، از نظر زیست محیطی پایدار و در نهایت مقرون به صرفه باشد.
Catexel یک تامین کننده ی متداول برای صنعت پوشش نیست، اما پس از تشخیص اینکه سازوکار سفیدکنندگی یکی از کاتالیزورهای آن از نظر شیمیایی شبیه به سازوکار پخت آلکیدی است، یک کاتالیزور آهن بیسپیدون به عنوان جایگزین کبالت برای سیستم-های آلکیدی ایجاد کرد. این دستاورد توسط گروه OM تجاری شد و با نام Borchi Oxy Coat به بازار عرضه شد. از آن زمان، Catexel سیستم‌های خشک‌کن پایه منگنز را تجاری کرده است و به توسعه ی جایگزین‌های مؤثرتر برای ترکیبات کبالت در آلکید های پایه حلال‌ و پایه آب ادامه می‌دهد.
جایگزینی کبالت یک گام منطقی برای ارائه یک پوشش کامل و پایدار است، اما یک سیستم کاملا بهینه تنها با همکاری تولید کنندگان رزین، شرکت های پوشش یکپارچه و سایر تامین کنندگان مواد افزودنی قابل دستیابی است. همکاری فرآیند آسانی نیست، اما احتمال دستیابی به تغییر واقعی بسیار بیشتر است.
غلبه بر موانع پذیرش
هزینه همیشه یک عامل مهم برای هر پوششی است، برای پوشرنگ-های تزئینی حتی حساس تر است. نوسانات قیمت مواد خام در این موضوع نقش کلیدی ایفا می کند. قیمت کبالت در حال حاضر در حال تغییر قابل توجهی است. قیمت نسبی بین خشک کن های کبالتی و خشک کن های بدون کبالت همیشه قابل توجه بوده است، با این حال تغییرات در بازار کبالت این شکاف را از بین می برد. از آنجایی که کبالت به طور فزاینده ای برای تولید باتری های لیتیوم یونی برای تلفن های همراه و وسایل نقلیه الکتریکی مورد نیاز است، در دسترس بودن این فلز در حال کاهش است. این امر باعث افزایش قیمت ها میشود و صنعت پوشش، به عنوان یک کاربر نسبتا جزئی، بیشترین بار را متحمل خواهد شد. به این ترتیب، افزایش قیمت کبالت میتواند به عنوان یک محرک بالقوه برای پذیرش سریعتر جایگزینهای پایدار عمل کند. چالش بازار رزین آلکیدی تولید راه‌حلی است که ویژگی‌های عملکردی یکسانی را با سطوح VOC پایین‌تر در قیمت یکسان یا پایین‌تر با اعتبار پایداری اثبات شده ارائه دهد.
پایدار بدون لطمه زدن به عملکرد
در حالی که نفوذ محصولات پایه زیستی در بسیاری از صنایع مانند لوازم آرایشی و شوینده ها به خوبی پیشرفت کرده است، در صنعت پوشرنگ، شیمی سبز تا کنون زیر 5 تا 10 درصد باقی مانده است. این نرخ پایین پذیرش را می توان با دو عامل کلیدی توضیح داد: عملکرد فنی و هزینه.

مترجم: مهندس لاله کاغذچی ، دانشجوی دکتری مهندسی مواد، دانشگاه تهران

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره 236 دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات  بسپار که در نیمه خرداد ماه ۱۴۰۰ 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.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا