رنگ ها و پوشش های اپوکسی

رنگ ها و پوشش های اپوکسی

یکی از مهمترین گروهای رنگ ها، گروه رنگ های اپوکسی مصرفی در حوزه حفاظت خوردگی است. اهمیت صنعتی و اقتصادی رنگ های اپوکسی متاسب است با وسعت و تنوع کاربردهائی را که این رنگ ها و پوشش های در آن مصرف می شود.سازه های فولادی ، کشتی سازی و رنگ های دریایی، رنگ های اتومبیلی سریال، وسایل نقلیه ریلی، ماشین آلات و تاسیسات کارخانه های شیمیایی و پتروشیمیایی، خطوط انتقال نفت و گاز،کن و کویل کوتینگ و … در تمام این حوزه ها رنگ های اپوکسی حضوری فعال دارند.

متداول ترین و پرکاربردترین و شاید مهمترین گروه از رزین های اپوکسی، نوع بیس فنل آ و از گروه سخت کننده ها آمینی، نوع پلی آمینو آمیدها اختصاراً پلی آمیدها می باشند.

پوشش و رنگ های اپوکسی

لیستی از مهمترین ویژگی های رنگ های اپوکسی:

• چسبندگی بسیار خوب و استحکام آن
• مقاومت بسیار خوب مکانیکی
• مقاومت بسیار خوب در مقابل آب و رطوبت
• مقاومت های بسیار خوب در مقابل مواد شیمیایی
• قابلیت تر کردن بسیار خوب پیگمنت ها و مواد پرکننده

و مهمترین نققطه ضعف آن مقاومت ضعیف آن در مقابل نور می باشد.

چسبندگی عبارت است از ایجاد یک اتصال محکم بین دو قسمت یا بخش از طریق یک ماده عموماً سنتزی. چسبندگی بر اساس استناندارد آلمانی عبارت است از مقاومت یک پوشش در مقابل جدا کردن آن از زیرایند.

چسبندگی از نوع مکانیکی که در آن بیشتر از آن که رنگ مورد استفاده نقش داشته باشد زیرایند و آماده سازی تعیین کننده ای است. چسبندگی از طریق نیروهای بین مولکولی نیز با توجه به پلاریته نسبتاً بالا در اپوکسی و به خصوص امکان ایجاد پل ها یا پیوندهای هیدروژنی به میزان قابل توجه ای امکان پذیر است.

از دیگر عوامل تاثیرگذار در چسبندگی بسیار خوب رنگ های اپوکسی در مقایسه با سایر رنگ ها تراکم الکترونی ساختار از طریق ازت و اکسیژن است، که به ایجاد کمپلکس بین کاتیون فلزی از زیرایند فلزی و جفت الکترون هایآزاد متعلق به ازت و اکسیژن می گردد.

به طور خلاصه می توان گفت که مقاومت های شیمیایی پوشش ها به دو عامل اساسی بستگی دارد که یکی ساختار کلی فیلم رنگ-ترموپلاست یا دورومر(ترموست)- است. و دیگری واکنش پذیری یا مقاومت تک تک اجزاء درون یک رنگ نسبت به حلال ها و سایر مواد شیمیایی.

فیلم های ترموپلاست فیلم رنگ های فیزیکی خشک شونده- در مجموع فاقد مقاومت شیمیایی در مقابل ترکیبات آلی از جمله حلال ها می باشد.فیلم های ترموست ولی به دلیل ساختار شبکه ای که دارند به خصوص زمانی که از تراکم شبکه مناسب نیز برخوردار باشند غیرقابل حل در حلال ها و بسیاری از ترکیبات شیمیایی دیگر بوده و در کل ار این دیدگاه در گروه فیلم های با مقاومت های شیمیایی بالا طبقه بندی می شوند. حال با این تفاسیر هرچه شبکه این فیلم ها متراکم تر باشد مقاومت های شیمیایی آن ها نیز بالاتر است.

نظر به اینکه پوشش های خشک یا سخت شده حاصل از انواع رنگ ها عموماً مخلوطی از مواد مختلف مانند رزین ها، سخت کنندها، پلاستی سایزرها یا نرم کنندها، پیگمنت ها و مواد پرکننده و و افزودنی های غیر فرار می باشند.لازم است – اگر قرار است رنگی دارای مقاومت های فرضاً اسیدی یا بازی باشد- کلیه اجزاء آن از این مقاومت ها برخوردار باشند.

عوامل موثر در تخریب پوشش ها:

پروسه “سالمند شدن یا کهنه شدن” در اثر گازهای خورنده تسریع می گردد. گازهای مخرب نه تنها روی بایندر بلکه روی سایر اجزاء یک پوشش مانند پیگمنت ها و مواد پرکننده نیز اثرات ناخوشایند خود را بر جای می گذارد.در محیط های صنعتی و نیروگاهی اضافه بر گازهای گوگرد، باران های اسیدی نیز بر مشکل افزوده می شوند. البته امروزه در شهرهای پرجمعیت و پرتردد (وسایل نقلیه)، خروجی های اگزوز اتومبیل ها، به خصوص اتومبیل های فاقد سیستم های کاتالیزاتوری، گازهای خروجی اگزوزها، از عوامل مخرب و پوشش ها نیز به شمار می روند. مواد شیمیایی آلی و غیرآلی موجود در طبیعت و محیط و طبیعت –حتی بدون وجود گازهای مخرب در جو-نیز از طریق فضولات پرندگان، صمغ های درختان و سایر ترشحات گیاهی، نیز در روند تخریب پوشش ها دارای نقش می باشند. متورم شدن پوشش ها در اثر مواد شیمیایی بخصوص انواع حلال ها که به مفهوم ورود یا دیفوزیون آن ها از طریق لایه های نهائی یک سیستم صورت می گیرد، باعث افزایش حجم پوشش شده که یکی از اثرات آن کاهش چسبندگی  نوع مرتبط با زیرایند، یعنی آدهزیون و نوع مرتبط با اجزاء درونی یک پوشش در لایه ها یعنی کوهزیون است.

در این میان حلال های دیرفرار(تر) با دیفوزیون به درون لایه های یک پوشش در آنجا ماندگار شده و حتی در صورت مشاهده سریع آثار آن، در طولانی مدت یقیناً آثار مخرب خود را نمایان می سازد. املاح نمک های مختلف، به خصوص کلریدها که معمولاً در جوهای ساحلی و دریایی به وفور یافت می شود، نیز با ورود- به صورت حل شده در آب- به لایه های یک رنگ قبل از خشک یا/وسخت شدن آن، درون پوشش سخت شده ماندگار شده و سپس با تبخیر و خروج تدریجی آب-که معمولا به صورت مخلوط  با حلال های دیر فرار قابل اختلاط با آب مانند بوتیل گلیکول و مشابه صورت می گیرد-آثار سوء خود را با ورود به بایندر اصلی و تخریب آن از درون، نمایان می سازد.

آزمون های مقاومت شیمیایی پوشش ها:

مقاومت شیمیایی پوشش ها در مقابل مواد شیمیایی معمولاً با میزان کاهش یافته سختی فیلم ها و همچنین تغییرات در ظواهر و ویژگی های حفاظتی پوشش ها، مشخص می گردد. تست میزان مقاومت پوشش ها به مواد شیمیایی مختلف که بر اساس استاندارد DIN EN ISO 2812-1 صورت می گیرد که معمولاً به دو روش می باشد:

روش اول: پانل های رنگ آمیزی، خشک یا/ وسخت شده، در مایعات مورد /ازمون قرار داده شده و روی ظرف حاوی آن با یک شیشه ساعت پوشانده می شود. این تست یا به مدت ۴۸ ساعت در دمای ۲۳°C و یا به مدت ۱ ساعت در دمای ۷۰°C انجام می شود. پس از این مدت میزان سختی پوشش مجدداً اندازه گیری شده و با سختی قبل از انجام تست ها مقایسه می شود. هرچه تفاوت در سختی ها اندازه گیری شده بیشتر باشد، به همان میزان، تخریب پوشش به واسطه مایعات مورد آزمون، بیشتر بوده است.

روش دوم: پانل های رنگ آمیزی شده بدین ترتیب تحت تاثیر مایعات مورد آزمون قرار می گیرند که با یک قطره چکان از مایعات مورد نظر در دمای محیط یا در یک اون دارای دماهای طبقه بندی شده، روی آن چکانده می شود.

این روش نسبت به روش اول دارای این مزیت است، که با تنظیم دمای داخل اون، چگونگی تاثیرپذیری فیلم ها پایین تر یا بالاتر از دمای انتقال شیشه ای نیز مشخص می گردد.

مواد شیمیایی و مایعاتی که در این آزمون ها مورد استفاده قرار می گیرند به شرح ذیل می باشد:

انواع سوخت های فسیلی مانند بنزین، گازوئیل و ….، مواد روان کننده از جمله روغن ترمز، ضد یخ، پاک کنندهای دمای محیط و دماهای بالا، مواد نگهدارنده و کنسرو کننده در محصولات غذایی، اسیدهای آلی و غیرآلی مانند هیدرولیک، سولفوریک،فسفریک، استیک و …، بازها و مواد قلیایی مانند سدیم هیدروکسید، سدیم کربنات، انواع بیتومن و کولتار، فضولات پرندگان و صمغ درختان، آب، عصاره میوه جات و انواع سس های گوجه فرنگی،خردل و … جوهر خودنویس و پیست های خودکار و روان نویس ها و … و مواد دیگر بر حسب احتمال وجود در محیط های منازل، کارگاه ها و مناطق صنعتی.