جهت مشاهده لیست قیمت و خرید افزودنی ها اینجا کلیک کنید

مقالات مرتبط : 1- افزودنی های مورد استفاده در صنایع رنگ

2- مواد افزودنی رنگ چیست

مقدمه
در فرمولاسیون پوشرنگ ها ، انواع مختلفی از مواد اولیه استفاده می شود . مواد اولیه مورد استفاده در فرمولاسیون پوشرنگ ها در سه گروه اصلی طبقه بندی می شوند: رزین ،رنگدانه و حلال . علاوه براین یک دسته از دیگر از مواد مورد استفاده در فرمولاسیون پوشرنگ ها مواد افزودنی هستند که به مقدار بسیار کمی در فرمولاسیون وارد می شوند . افزودنی ها در جهت بهبود عملکرد پوشرنگ ها استفاده می شوند . در یک نگاه کلی به فناوری افزودنی ها مشاهده می شود که مسئله تر شدن (wetting )، دیسپرس شدن (dispersion   )،جریان پذیری (surface flow  )، levelling ، کف زدائی (defoaming )و کنترل رئولوژی از پارامترهای مهم در صنعت پوشش سطوح می باشد.
در اینجا به افزودنی های  مورد استفاده در پوشرنگ های حلالی که بر اساس  نوع کاربرد شان طبقه بندی شده اند اشاره می شود .

هنگام تولید: عوامل ترکننده ، دیسپرس کننده

هنگام انبار داری : ضد رویه و ضد رسوب

هنگام اعمال پوشرنگ:  ضد کف ها ، اصلاح کننده های خواص الکترواستاتیکی ، ضد شره ها

هنگام تشکیل فیلم : ضد شره ها ،عوامل هم تراز کننده ،ضد کف ها

پس از پخت و تشکیل فیلم : ضد خش ها ،افزودنی های مقاومت در برابر آتش ،سر کننده ها
 1-عوامل تیکسوتروپ کننده
یک پوشرنگ بایستی همزمان دو ویژگی متضاد را دارا باشد . خاصیت نخست گرانروی پایین که باعث سهولت جریان یافتگی پوشرنگ تحت اعمال تنش می شود و مساله دیگر اینکه پوشرنگ بایستی دارای گرانروی کافی باشد تا هنگام قطع تنش شره نکند تغییرات در گرانروی پوشرنگ تحت عنوان خاصیت تیکسوتروپی شناخته می شود و استفاده از این عوامل در مقادیر زیاد منجر به تجمع و تورم ذرات در پوشرنگ می شود .
2- دیسپرس کننده رنگدانه (عوامل ترکننده )
دو مکانیزم اساسی برای پایدار سازی پیگمنت های دیسپرس شده در محلول رزین وجود  دارد این مکانیزم ها عبارتند از : دافعه الکترواستاتیک و ایجاد ممانعت فضائی
کارکرد عوامل ترکننده در پوشرنگ ها به این صورت می باشد

1- کاهش گرانروی خمیر رنگ

2- افزایش غلظت رنگدانه در خمیر رنگ

3-کاهش زمان دیسپرسیون

4-جلوگیری از فلوکه شدن رنگدانه

5- کنترل رسوب دهی

6-افزایش و بهبود شدت رنگ دهی

7- بهبود براقیت فیلم

طبقه بندی عوامل ترکننده از نظر شیمیایی به این صورت می باشد .

1- ترکیبات آنیونی( الکل سولفونه آلیفاتیک، آلکیل سولفونات )

2- ترکیبات کاتیونی(آمین آلیفاتیک ، نمک های آمینی آلیفاتیک

3-ترکیبات خنثی

4- ترکیبات آمفوتریک(نمک های آمینو اسید )
و طبقه بندی بهتر عبارتند از مواد افزودنی

1-دی فلوکه کننده (defloccutation type )

2- فلوکه کننده کنترل  شده (controlled flocculation type )
 

3- مواد کنترل کننده سطح ( ضد کف ها – هم تراز کننده ها  )
کف را می توان دیسپرس شدن ذرات ریز هوا در یک مایع نامید .

کف در پوشش ها همیشه نامطلوب است کفی که در طول فرآنید تولید پوشرنگ ایجاد می شود ، به پر شدن نامطلوب ظرف ها ی تولید منجر شده و موجب ایجاد مشکلاتی در خط بسته بندی می شود حضور کف در سیستم ها به دلایل مختلفی وابسته می باشد .

کف می تواند طی فرآیند تولید در اثر استفاده نامناسب از ظرف واکنش و پر کردن نامناسب آن و همچنین در طول فرآیند حمل و نقل و یا اعمال ایجاد شود کفها نه تنها ایجاد یک توربولانس و آشفتگی ظاهری در سیستم می شوند بلکه روی تشکیل فیلم و خواص وابسته به آن نیز موثرند.

به عنوان مثال با یک فرمولاسیون مشخص در هنگام استفاده از غلطک ممکن است که هیچ گونه کفی مشاهده نشود در حالیکه اگر همان سیستم توسط اسپری اعمال شود کف زیادی تولید می شود .

کف در پوشرنگ ها و پوشش ها نه تنها یه ضایعه ی بصری محسوب می شود بلکه باعث کاهش عملکرد محافظتی می گردد . بر همین اساس، یک ضد کف تقریبا در تمامی فرمول های تهیه ی پوشش یک ماده مهم و اساسی محسوب می گردد .
ضد کف ها  مایعاتی با کشش سطحی پایین هستند که به طور کلی باید سه ویژگی زیر را دارا باشند :
1-در محیطی که باید کف زدوده شود ، حل نشوند

2- ضریب ورود مثبت داشته باشند

3- ضریب پخش مثبت داشته باشند
به خاطر تنوع وسیع سیستمهای پوشرنگ ، یک ضد کف نمی تواند برای کلیه فرمول ها کاربرد بهینه داشته باشد . ضد کف ها بسیار ناسازگارند اند و از طرف دیگر ممکن است منجر به عیوبی نظیر کدری یا چشم ماهی یا پوست پرتقالی شوند . به طور کلی هر چه میزان ضد کف بیشتر باشد کف زدایی بهتر انجام خواهد گرفت .

اما افزایش بیش از حد ممکن است موجب بروز عیوب یا نمایان شدن آنها گردد . کاهش  میزان ضد کف از عیوب فیلم جلوگیری می نماید اما عمل کف زدایی ممکن است کارایی لازم را نداشته باشد .
ضد کف های تولیدی بر ای سیستمهای آب پایه و حلال پایه را می توان به سه گروه طبقه بندی کرد :
1-ضد کف بر پایه روغن های معدنی

2- ضد کف بر پایه سیلیکون

3-ضد کف پلیمری بدون سیلیکون
حامل روغن که در سیستم های پایه آبی استفاده می شود معمولا از خانواده آلیفاتیک انتخاب می شود چرا که روغن های آروماتیک علاوه بر زرد شدگی دارای سمیت نیز هستند ترکیبات پلی اوره آی آلیفاتیک ضد کف هایی با عمر طولانی هستند .

ضد کف های سیلیکونی بارزش تر از ضد کف های معدنی بوده و اغلب در فرمولاسیون های با کارایی بالا استفاده می شود .

مزیت استفاده از این ضد کف اثر افزایشی آن است این مواد باعث کاهش براقیت و همچنین تغییر رنگ سیستم های محتوی پیگمنت نمی شوند.

ضد کف های پلیمری بدون سیلیکون رزین های جدید مانند پلی یورتان های دوجزئی آب پایه می توان نام برد .

برای سیستم های پایه حلالی ضد کف هایی با کشش سطحی پایین تر مورد نیاز است سیلیکون ها و پلی سیلو کسان نقش مهمی را ایفا می کند .
 

4-افزودنی های رئولوژیکی
رئولوژی عبارتست از ارتباط تنگاتنگ بین ویسکوزیته و نیروهای برشی ، و توسط محتوی حلال و حلالیت رزین و همچنین پیگمنته بودن بررسی می شود .مواد افزودنی رئولوژیکی نقش مهمی را در نگهداری و خصوصیات اعمالی سیستم های مایع بازی می کنند .

این مواد در حوزه پوشش های آب پایه ، تاثیر شگرفی را بر خواص کلیدی چون یکنواختی سطح ، براقیت ، جریان پذیری در حالت عمودی ، ضخامت پوشش ، توان پشت پوشی ، تمایل به ته نشینی و ثبات رنگدانه ها دارند .

در عین حال مواد افزودنی رئولوژیکی می توانند بطور برجسته ای زمان انبار داری پوشرنگ ها را با کاهش تمایل به رسوب کردن رنگدانه ها و پر کننده بهبود دهند . بدون کنترل مناسب رئولوژی ، اغلب این سیستم ها دچار جدایی فازی می شوند.

افزودنی های دی فلوکه کننده باعث کاهش ویسکوزیته می شوند در حالیکه مواد افزودنی فلوکه کننده باعث افزایش ویسکوزیته و تیکسوتروپی سیستم می شود .

در اغلب موارد این مواد افزودنی برای جلوگیری از رسوب در هنگام انبار داری وجلوگیری از شره در هنگام اعمال استفاده می شود . علاوه بر مواد افزودنی کنترل کننده رئولوژی قدیمی مثل Clay  ، تالک و یا محلولهای پلیمری ، محلولهای جدیدی مثل N  – متیل پیرولیدون به بازار عرضه می شود.
 

5- ضد شره ها
برای در اختیار داشتن پوشش های براق با کیفیت بالا لازم است ناهمگونی موجود در سطح پوشش که به هنگام اعمال رنگ و یا در حین خشک یا سخت کردن آن بوجود آمده است تا حد امکان کاهش یابد .

با استفاده از خاصیت تیکسوتروپی رنگ مقاومت در برابر شره کردن را بالا برد و ظاهر پوشش را بهبود بخشید . عوامل کنترل کننده شره بر پایه آمین ها بسیار کارا بوده و علاوه بر حل مشکل شره کردن ، زبری سطح پوشش را نیز کم می کنند.

ترکیباتی وارد بازار شد که حاصل واکنش هگزا اتیلن در ایزوسیانات ((HDI   و بنزیل آمین (BA )  هستند این ترکیبات با نام ,,Opaque SCA شناخته شده اند .
 

نتیجه گیری
افزودنی های پوشش عموماً سیستم های پوشرنگ جدیدی را بوجود نمی آورند ولی عامل مهمی هستند که با عث موفقیت یک سیستم پوششی در بازار می شوند. افزودنی ها از سالها پیش جهت رفع مشکلات پوشش استفاده می شدند تا از ایجاد عیوب جلوگیری نموده و کیفیت پوشش را بهبود بخشند .

برخی از شرکت های معروف تولید کننده این افزودنی ها عبارتند از :EFKA، BYK، Akzo Nobel ، Ciba، Lubrizol،Elementis ،Eastman 
 افزودنی هایی را تولید میکنند که وظایف زیر را بر عهده دارند:

1. دیسپرس کننده های پیگمنت های آلی Wetting and dispersing agents

2. دیسپرس کننده های پیگمنت های معدنی Wetting and dispersing agents

3. ضد کف های سیلیکونی و غیر سیلیکونی  Defoamer

4. ضد حباب ها  Defoaming/Bubble-Release

5. افزودنی های رئولوژیکی از قبیل : غلظت دهنده های پایه معدنی و آلی-  سلولزی  Rheology additives

6. همتراز کننده ها  Flow and leveling agents

7. ضد خش ها  Slip and mar additives

8. افزاینده هدایت الکتریکی conductivity promoter

9. کاتالیست ها و پراکسید ها Curing catalysts

10. شتابت دهنده ها Accelerator

11. خشک کن ها  Driers or Siccatives

12. مات کننده ها  Matting agents

13. ضد رویه  Anti-skinning agents

14. ضد قارچ و باکتری Biocides

15. واکس ها Wax and Wax Dispersions

16. عوامل تشکیل دهنده فیلم  Film formation agents

17. تنظیم کننده های pH  pH Adjusting Agents

18. آنتی اکسیدان ها Antioxidants

19. جاذب های اشعه یو وی UV absorbers

20. پایدار کننده های نوری Light stabilizers

21. افزودنی تر کننده سطح  Wetting agents-Surfactant

22. افزودنی ضد خوردگی Corrosion inhibitors

23. شروع کننده های واکنش Initiators

24. کمک آسیاب پیگمنت ها  Grinding Aid

25. چکشی کننده سطوح Hammertone additive

26. بهبود دهنده های چسبندگی     Adhesion promoters

27. افزودنی آنتی فلود و آنتی فلوتینگ پیگمنت ها  Anti-Float/Anti-Flooding additives

28. آنتی ژل  Antigel

29. رطوبت گیر ها Moisture scavengers

30. هاردنر ها Hardeners

31. نرم کننده ها Plasticizers