کائوچوی خام موجود در طبیعت نئوپرن یا ایزوپرن پلیمری است با زنجیره فنر مانند که خاصیت ارتجاعی دارد. طی واکنش های کلرینه کردن افزایشی و استخلافی کائوچوی طبیعی در محلول تتراکلرید کربن، رزین کلروکائوچو حاصل می شود.
کلروکائوچوی تهیه شده به شکل پودر سفید رنگ و دارای 65 درصد کلر است که هنگام استفاده، با حلال مناسب به حالت مایع تبدیل می شود.
کلروکائوچو در هیدروکربن های حلقوی، استرها، کتون ها و حلال های کلردار به خوبی حل می شود ولی در هیدروکربن های آلیفاتیک و الکل ها کاملا نامحلول است.
جرم مولکولی رزین کلروکائوچو معمولا بیش از 500 است و هر چه جرم مولکولی افزایش یابد، ویسکوزیته رزین بیشتر خواهد بود. رزین کلروکائوچو به تنهایی و یا به همراه دیگر رزین ها از جمله رزین های آلکید شورت اویل در فرمولاسیون رنگ های استخری، رنگ های دریایی، رنگ های ترافیک و خط کشی جداول خیابان ها کاربرد دارد.
رنگ های کلروکائوچو پوشش خوبی برای فولاد، آهن و سطوح سیمانی هستند و برای بدنه کشتی، پل، دیگ بخار، لوله ها و سقف سوله های صنعتی به کار می روند.
از خواص بارز این رزین مقاومت خوب آن در مقابل مواد قلیایی و شیمیایی است. این رزین در برابر بیشتر اسیدهای معدنی مقاومت خوبی دارد؛ اگر چه در حرارت بیش از 60 درجه سانتیگراد این رزین تحت اثر تخریبی اسیدهای معدنی غلیظ قرار می گیرد.
در حضور مواد اکسیدکننده و در دمای اتاق، رزین کلروکائوچو مقاومت خوبی دارد ولی با افزایش دما مقاومت آن کاهش یافته و رنگ تخریب می گردد.
هنگام استفاده از کلروکائوچو در شرایط قلیایی باید توجه داشت که درصد رزین آلکید در فرمولاسیون بسیار کم باشد زیرا رزین آلکید در مجاورت قلیا هیدرولیز و تخریب می شود.
همچنین بواسطه مقاومت خوب در برابر مواد قلیایی و آب، رنگهای کلروکائوچو برای پوشش سطوح بتنی نیز توصیه می شوند.
کلروکائوچو یک رزین ترموپلاست است و مقاومت حرارتی محدودی دارد به طوری که در محیط مرطوب تا 60 درجه سانتیگراد و در محیط خشک تا 93 درجه سانتیگراد مقاوم است.
خشک شدن رزین از طریق تبخیر حلال است و هیچ گونه واکنش شیمیایی صورت نمی گیرد لذا در دمای بالا رزین نرم شده و شره خواهد کرد. بعلاوه، این رزین تا دمای 32- درجه سانتیگراد مقاومت دارد و در دمای زیر صفر درجه سختی و شکنندگی رزین افزایش می یابد.
جذب ضعیف آب و رطوبت، غیر قابل اشتعال بودن (به واسطه وجود اتم کلر) و مقاومت الکتریکی بالا نوع خاصی از رزین کلروکائوچو را برای ساخت پوشش کابل های برق مناسب کرده است.
رزین کلروکائوچو با بسیاری از رزین های دیگر نظیر آلکید شورت اویل، آکریلیک، فنولیک، اپوکسی، وینیل و همچنین با رزین های طبیعی مانند قیر، کائوچوی نیتریل و کومارون سازگار است.
رزین کلروکائوچو به نور خورشید و اشعه UV آن حساس است و هرگز رنگ بدون رنگدانه برای مصارف خارج ساختمان توصیه نمیشود.
با استفاده از رنگدانه های مناسب، پایدارکننده ها و یا رزین های اصلاحی مقاومت رزین کلروکائوچو را می توان تا حد مطلوب افزایش داد.
کلروکائوچو به عنوان رزین، ویژگی های منحصر به فردی دارد. ظاهر آن پودری شیری رنگ متمایل به زرد است، که پس از حل شدن در حلال های مناسب، به صورت یک مایع ویسکوز عسلی در می آید.
ساختمان کائوچوی خام یا ایزو پرن از نظر نظم مولکولی از سیس و ترانس تشکیل شده است. کلروکائوچو به وسیله ی کلردار نمودن کائوچوی طبیعی در محلول تتراکلرو کربن تهیه می گردد. برای ساخت کلروکائوچو مراحل زیر یکی پس از دیگری دنبال می شود. د دوم در محلول تتراکلروکربن حل می گردد چون گاز کلر بی اثر است که مرحله ی کلردار نمودن به وسیله ی گاز کلر است. پایان مرحله ی سوم زمانی است که از راکتور دیگر گاز اسید کلریدریک متصاعد شود و مرحله ی آخر، جداسازی حلال است. یکی از روش های جداسازی روش تقطیر است. در پایان کار، پودر سفید کلروکائوچو به دست می آید. این پودر ناپایدار است و اسید کلرید ریک متصاعد می کند. برای جلوگیری از این رخداد، باید با به کار گیری مواد قلیایی، آن را به پایداری برسانیم. هرچه جرم مولکولی کلروکائوچو بیشتر باشد، گرانروی بیشتر خواهد بود. گرانروی کمتر در رنگ های قابل اسپری، متوسط برای رنگ های به کار رونده با قلم مو و گرانروی بالا در چسب ها و صنعت کاغذسازی استفاده می شود. کلروکائوچو در هیدروکربن های حلقوی و هیدروکربن های کلردار و استرها به خوبی حل می شود، اما در الکل ها کاملاً نامحلول است.
رزین کلروکائوچو به طور گسترده ای در ساخت انواع رنگ ها مورد استفاده قرار می گیرد. از خواص خوب آن می توان به مقاومت در برابر مواد قلیایی و شیمیایی و کاربرد در رنگ های ضد خورنده اشاره نمود. همچنین کاربرد وسیعی در رنگ های مخصوص کف سیمان و در قسمت های داخلی و خارجی ساختمان های فولادی دارد. از رنگدانه های متالیک به همراه این رزین می توان استفادهنمود. در رنگ های ضد آتش، رنگ های استخری، رنگ های دریایی و رنگ هایی ترافیکی و خط کشی کاربرد گسترده ای دارد. این رنگ، مقاومت خوبی در برابر اسیدهای آلی و غیر آلی و مواد اکسنده، محلول هلی نمکی و نیز مقاومت خوبی در برابر سایش در محیط های خشک و مرطوب دارد.
کلروکائوچو به سبب داشتن کلر در ساختار مولکولی، خاصیت ضد قارچ و کپک دارد و فیلم آن ضد آب است. دارای چسبندگی عالی روی سطوح بتونی است؛ خشک شدن آن سریع و به صورت فیزیکی (تبخیر حلال) است. اشکالات آن به قرار زیر است:
فیلم آن بسیار شکننده است و نیاز به نرم کننده دارد (از دو نوع نرم کننده ی داخلی و خارجی استفاده می شود؛ نرم کننده ی داخلی همانند رزین آلکید و نرم کننده ی خارجی همچون DOP یا پارافین کلره که مخصوص رنگ استخری بر پایه ی کلروکائوچو است).
فیلم حاصل از کلروکائوچو /نرم کننده ی خارجی به سبب نبود گروه های قطبی در ساختار مولکولی آن، سه بعدی نیست و یا cross-linked نمی شود، و بازگشت پذیر است و در حلال خود کاملاً حل می شود. پس از اعمال یک لایه رنگ و خشک شدن آن به هنگام اعمال لایه ی دوم با قلم مو، حلال موجود در رنگ، فیلم زیرین را که بازگشت پذیر است در خود حل می کند و فیلم حالت نخی نخی به خود می گیرد. به همین دلیل لایه ی دوم باید اسپری گردد.
ساختمان شیمیایی کلروکائوچو حدود 67 درصد کلر و کلر کلروکائوچو به سبب نداشتن گروه های مؤثر قطبی در ساختمان مولکولی خود، چسبندگی اندکی به فلزات (آهن) دارد و چون در بسیاری از تأسیسات استخرها فلز نیز به کار رفته، باید برای این نوع کاربرد از نرم کننده ی داخلی (رزین آلکید) استفاده نمود. آلکید بلند دارای بالاترین درصد روغن و بنابراین در مقایسه با medium و short دارای انعطاف دهندگی بیشتری است، اما استفاده از آلکید بلند امکان پذیر نیست و خطر ژل شدن رنگ وجود دارد، و اختلاف زیاد در تراکم مولکولی دو رزین آلکید بلند و کلروکائوچو، و عدم انحلال کلروکائوچو در وایت اسپریت، حلال اصلی الکید بلند، سبب می گردد از آلکید بلند استفاده نشود.
الکید متوسط اگرچه نسبت به الکید بلند تراکم مولکولی بیشتری دارد اما به سبب عدم سازگاری کلروکائوچو با حلال 402 باز هم خطر ژل شدن رنگ در داخل قوطی در دراز مدت وجود دارد. بنابراین الکید کوتاه مناسب ترین انعطاف دهنده (نرم کن داخلی) برای کلروکائوچو است.
خواص کلروکائوچو:
کلروکائوچو با نام تجاری پرگوت، پودری شیری رنگ و بدون بو و مزه و غیر صابونی شونده است، بنابراین در برابر اسید ها و قلیاها پایدار است. بر اثر تماس با فلز ،نور و گرما ممکن است اسید کلریدریک تولید نماید. انبار نمودن آن در قوطی، در دراز مدت موجب تغییر در دانه بندی، تغییر shade و ایجاد گاز هیدروژن می گردد.
حلال ها:
اصلی: استرها (اتیل استات و بوتیل استات) و کتون ها (استن)
کمکی : آروماتیک ها (همچون تولوئن و زایلن)
این رزین در الکل ها و وایت اسپریت نامحلول است.
فرمولاسیون:
رنگ باید شامل رزین کلروکائوچو، رنگدانه، پرکننده، حلال ها، نرم کننده و دیگرافزودنی ها باشد.
کلروکائوچو ............................ 25 تا 30 درصد
رنگدانه و پرکننده ........................ 30 تا 35 درصد
نرم کننده ............................... 10 درصد
افزودنی .................................. 5 درصد
تینر .................................... 25 درصد
رنگدانه: دی اکسید تیتانیم روتایل 20 درصد (و 5 درصد هم خمیرآبی برای رسیدن به فام دلخواه)؛
پرکننده: کربنات کلسیم 10 درصد و تالک که کمک به چسبندگی رنگ به سطح کمک می کند (به خاطر ساختار پولکی شکل) خود 5 درصد،
نرم کننده: 10 درصد نرم کننده ی داخلی و 10 درصد نرم کننده ی خارجی؛
افزودنی ها شامل پخش کننده (همچون سویا لسیتین یا نوسپرس 657) حدود 2 درصد، و بنتون ژل صنعتی3 درصد؛
تینر: مخطوط مساوی زایلن و MEK (برای کاهش هزینه می توان از استون نیز استفاده نمود).
نحوه ی ساخت:
ابتدا تینر را آماده نموده و تحت اختلاط با همزن مکانیکی، به تدریج و با دور متوسط پودر کلروکائوچو را در آن حل می کنیم تا عسلی شود؛ سپس افزودنی ها را در کمی تینر رقیق نموده و به مخلوط در حال هم خوردن می افزاییم، و تیتان و پرکننده را در دور تند اضافه، و سپس نرم کننده و در انتها خمیر آبی را برای تینت نهایی می افزاییم.