اختصاصی بسپار/ چرا به آن ها افزودنی می گوییم؟

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر چرا به آن ها افزودنی می گوییم؟ آن ها را با هدف ایجاد خواص مشخص به فرمولاسیون اضافه می نماییم.
چه اسم دیگری می توان بر آن ها نهاد؟ چگونه عمل می کنند؟ و چگونه آن ها را طراحی می کنیم؟ این ها سوالات سخت تری هستند!
شاید ساده انگارانه باشد، اما حلال و رزین تشکیل دهنده فیلم در واقع اجزاء اصلی یک پوشش به شمار می روند. رنگ استفاده شده در نقاشی های دیواری پیش از قرون وسطی از زرده تخم مرغ، رنگدانه و آب ساخته می شد که هنوز برخی هنرمندان از این رنگ ها استفاده می کنند. در پخت یک غذای مخصوص همیشه دانستن دستورالعمل و مواد اولیه به تنهایی کافی نیست، راز خوشمزگی آن غذا می تواند در یک ادویه خاص نهفته باشد که طعم آن را متمایز می کند. در یک پوشش نیز افزودنی ها در حقیقت نقش طعم دهنده و ادویه را ایفا می کنند.
پوشش های امروزی دارای فرمول های پیچیده شامل غلظت دهنده، امولسیون کننده، عامل پراکنش، رنگدانه، ضدکف، همتراز کننده، پایدارکننده نوری، کاتالیست پخت و دیگر افزودنی هاست. این افزودنی ها خواص ذاتی رزین را بهبود می دهند.
جریان پذیری
عوامل جریان پذیری و همترازکننده مهم ترین گروه افزودنی ها به شمار می روند. در تشکیل فیلم نقص های بی شماری همچون چشم ماهی و پوست پرتقالی ممکن است رخ دهد. یک عامل بسیار مهم در ایجاد این نقایص اختلاف کشش سطحی موضعی است که نقص را تا زمان خشک شدن فیلم در پوشش باقی می گذارد. سازوکار این افزودنی ها کاهش کشش سطحی مایع حامل اجزاء پوشش است تا پوشرنگ راحت تر روی سطح جریان یابد.
طراحان افزودنی ها در ساخت عوامل کاهنده کشش سطحی چند فرمول پایه شیمیایی در اختیار دارند. به طور کلی مولکول های آمفیفیلیک (ترکیب آلی دارای سر آبگریز و آبدوست) استخراج شده از گروه های آبگریز پایه هیدروکربنی می توانند کشش سطحی آب خالص را از mN/m 72 به mN/m 30 تبدیل کنند. مواد آبگریز پلی دی متیل سیلوکسان و سطح فعال های پرفلوئورآلکیل این میزان را به ترتیب به mN/m 20 و 20-15 می رسانند.
میزان مصرف هر سطح فعال بر اساس ساختار شیمیایی آن تغییر می کند. در آب حالتی به نام غلظت بحرانی مایسل (CMC) تعریف می گردد، غلظتی که مایسل ها تشکیل و کشش سطحی به مقدار کمینه می رسد. میزان سطح فعال مصرفی در یک مخلوط باید بالاتر از CMC باشد که معمولاً 1/.% مقدار موثری است.
براقیت
بهبود براقیت با مصرف افزودنی در اثر بهبود جریان پذیری و همترازی پوشش رخ می دهد. پوشش بدون نقص به علت وضوح بالاتر امکان تشخیص براقیت را فراهم می کند. طراحان افزودنی ها می توانند از عامل همترازکننده با ضریب شکست بالاتر استفاده کنند که براقیت بیشتری ایجاد نماید.
هرچه کشش سطحی عامل جریان پذیری و همترازکننده کمتر باشد، قدرت عملکرد بیشتری دارد. اما باید به یاد داشت از آنجایی که مواد سطح فعال به سمت سطح مشترک ها (گاز/مایع، مایع/جامد و غیره) هدایت می شوند، قدرت بیشتر می تواند مشکلات بیشتری با خود به همراه آورد.

مترجم: مهندس رعنا رفیعی هشجین، دانشجوی دکتری پلیمر- رنگ، پژوهشگاه رنگ

(ادامه دارد …)

متن کامل این مقاله را در شماره ۲۲۵ دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در پایان تیرماه 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.