نقش افزودنی‌ ها در تولید رنگ چیست؟

فرایندهای مختلف و بسیاری پشتوانه تولیداتی چونرنگهستند. برای مثال از تولید گرفته تا انبارداری، اعمال پوش‌ رنگ و خواص نهایی؛ همگی دارای یک مشخصه و نیازمندی بسیار مهم هستند. این مشخصه چیزی نیست جزافزودنی‌ های رنگو بدون آن‌ها بخش بسیار مهمی در این فرآیند خالی می‌ ماند. به معنایی دیگر، فرمولاسیون رنگ نیازمندافزودنی‌ های رنگاست.

انواع افزودنی‌ های رنگ کدامند؟

پرکاربردترینافزودنی‌ های رنگشامل موارد زیر می‌شوند:

1- اصلاح‌ کننده رئولوژی
2- ضد کف
3- هم‌ تراز کننده
4- دیس پرس کننده‌ های پلیمری
5- مرطوب‌ کننده و دیس پرس کننده

جرم مولکولیافزودنی‌ های رنگمعمولاً پایین است و از ساختار منظمی تشکیل‌شده است. این ساختار عمدتاً از مواد پلیمری عامل‌ داری تشکیل می‌ شود که عملکردشان به ماهیت شیمیایی و ساختار آن‌ ها بستگی دارد. این عملکرد که بیشتر با ساختارهای پلیمری تحت تأثیر قرار می‌ گیرند، متشکل از هیدروکسیل، کربوکسیل، فسفات و یا آمین‌ ها است. مهم‌ ترین ویژگی‌ که در مورد همه این افزودنی‌ ها مشترک است جنس کلی آن‌ هاست. این افزودنی‌ ها عمدتاً کوپلیمرهای دسته‌ ای یا پیوندی هستند.

افزودنی‌ ها در زمینه پیوند یونی نیز به دسته‌ های گوناگونی تقسیم می‌ شوند. برای مثال برخی از آن‌ها ممکن است غیر یونی باشند و این در حالی است که گروه دیگری دارای بار مثبت و یا منفی هستند. نوع بار این افزودنی‌ ها نیز بیش از هر چیزی با توجه به عوامل خارجی آن‌ها مشخص می‌ شود. مثلاً عوامل کربوکسیل می‌ توانند بار افزودنی‌ ها را به منفی تغییر دهند. این هم در حال است که عوامل آمینی همین بار را به سطح مثبت تبدیل می‌ کنند. البته با اطلاعات شیمیایی‌ چون عدد هیدروکسیل، عدد اسیدی و عدد آمینی می‌ توان به عامل شیمیایی، نوع بار و عملکرد فیزیکیافزودنی‌ های رنگپی برد.

منومرهای تشکیل‌ دهنده هم عمدتاً با استفاده از پلیمریزاسیون تراکمی، حلقه‌ گشایی یا رادیکالی می‌ توانند وظایف خاصی که یکافزودنی رنگبه عهده خواهد داشت را به آن دیکته کنند. وظایفی که می‌ توانند از جنس استری، اتری، یورتانی، اوره‌ای و یا حتی سیلوکسانی باشند.

از مجموعه نکات دیگری که در این ساختار اهمیت بسیاری دارند می‌ توان به چیدمان منظم در ساختارهای پلیمری و رسیدن به جرم مولکولی موثر اشاره کرد که از اهمیت بسیار زیادی نیز برخوردار است. مثلا ممکن است برای شکل دادن به ساختار یک افزودنی، دو یا چند نوع از ساختارهای پلیمری متفاوت وارد فرمولاسیون کلی آن شوند و این موضوع نیز در جهت تقویت عملکرد آن خواهد بود. برای رسیدن به این مهم نیز تنها کافی است مقادیر کمتری در این فرمولاسیون برای هر افزودنی در نظر گرفته شود. این فرمولاسیون در سال‌ های اخیر از اهمیت بسیاری برخوردار شده است و این موضوع اهمیت آن را نشان می‌ دهد.

اصلاح‌ کننده‌ های رئولوژی

اصلاح‌ کننده‌ های رئولوژیساختار شیمیایی بسیار متنوعی دارند و این خواص آن‌ ها به همین ساختار شیمیایی بستگی دارد. این ساختارهای شیمیایی بیشتر بر پایه سلولز اترها، کربوکسیل سلولوزها و آمینو سلولزها بنا شده‌ اند. این ترکیب در سال‌ های اخیر باعث تولید انواع جدیدی ازاصلاح‌ کننده‌ های رئولوژیشده است که نسبت به انواع سلولزی جرم مولکولی پایین‌ تری دارند. به ‌این‌ ترتیب، با استفاده از پدیده تجمعی، رئولوژی فرمولاسیون رنگ‌ ها قابل ‌تغییر خواهد بود که می‌ توانند بدون بار و یا دارای بار منفی یا مثبت باشند. مثلاً هر بار که سطح مناسبی از پلی‌ اتیلن گلیکول به‌ وسیله دی ایزوسیانات‌ های آلیفاتیک تبدیل به پلیمرهای ایزوسیانات شده می‌ شوند؛ می‌ توان استفاده مناسبی از آنها برد. با اتصال گونه مناسبی از الکل‌ های چرب، نواحی غیر آب‌ دوست به دو انتهای آب‌ دوست پلیمر یورتان اتوکسیله وصل شده و ساختار پلیمر خاصی را به وجود می‌ آورند. به ‌این‌ ترتیب، ساختار به وجود آمده دارای بدنه آب‌ دوست در اواسط و نواحی غیر آب‌ دوست در دو انتهای خود خواهد شد. این پدیده نیز تنها با استفاده از پدیده تجمعی امکان پذیر است که منجر بهاصلاح رئولوژی فرمولاسیون رنگمی‌شود.

ضد کف‌ ها

ضد کف‌ ها در صنعتافزودنی‌ های رنگمعمولاً در دسته کوپلیمرهای پلی دی متیل سیلوکسان- پلی اتر خطی قرار می‌ گیرند که جرم مولکولی پایینی هم دارند.

هم‌ تراز کننده‌ ها

مورد مصرف هم‌ تراز کننده‌ ها در صنعت رنگ معمولاً کو پلیمرهای پلی سیلوکسان-پلی اتر هستند. این بخش که پلی سیلوکسان نام دارد، در کوپلیمرهای هم‌ تراز کننده بیشتر از دی متیل سیلوکسان یا متیل فنیل سیلوکسان تشکیل می‌ شود. در ضمن بخش پلی اتر آن‌ها نیز متوکسی پلی‌اتیلن اکساید یا متوکسی پلی‌ پروپیلن اکساید است. البته باید در نظر داشت که همه ساختارهای کو پلیمری می‌ توانند پیوندی و یا دسته‌ ای باشند که هرکدام خواص ویژه خود را دارند و کاربرد منحصربه‌ فردی در صنعت رنگ از خود نشان می‌ دهند.

انواع دیگری از هم‌ تراز کننده‌ ها هم وجود دارند که از ساختار کوپلیمری های پلی سیلوکسان- پلی اتر آکریلاک بهره می‌ برند اما در واقع هر دو عملکرد دیس پرس کنندگی و هم‌ تراز کنندگی دارند.

مرطوب‌ کننده و دیس پرس کننده‌ ها

یکی از پرکاربرد ترینافزودنی‌ های رنگ، مرطوب‌ کننده‌ ها و دیس پرس کننده‌ ها هستند و این ترکیبات از لحاظ ساختار شیمیایی در 5 دسته مختلف قرار می‌ گیرند:

1- کاتیونی (بر پایه پلی اتر-آمینو آکریلات)
2- کاتیونی (بر پایه آلیفاتیک پلی آمید و آمین‌ها)
3- غیر یونی (بر پایه کوپلیمرهای دسته‌ای پلی استر-پلی اتر)
4- آنیونی (بر پایه کو پلیمرهای پلی کربو کسیلیک اسید- پلی اتر)
5- غیر یونی (بر پایه کوپلیمرهای آکریلیک- پلی اتر)

تنوع چیزی است که در این پنج دسته حرف اول و آخر را می‌ زند و به همین دلیل نیز سیستم‌ های رنگ پایه آبی و حلالی را به بهترین خانه برای آن‌ها تبدیل می‌ کند. افزایش تنوع کاربرد نیز باعث می‌ شود تا گسترش دامنه و رتبه این افزودنی‌ ها کار ساده‌ ای باشد.