لطفا اطلاعات خود را وارد کنید
اطلاعات شما با موفقیت ثبت شد. لطفا کد تأیید را وارد کنید.
اطلاعات شما با موفقیت تأیید شد.
دانلود کاتالوگ
استخرهای شنا محیطهایی بسیار خورنده برای پوششهای رنگی محسوب میشوند. سازهی استخر معمولاً بتنی با لایهی نهایی سیمانی همواره در معرض آب، مواد شیمیایی ضدعفونیکننده و تابش شدید خورشید قرار دارد. علاوه بر تماس دائمی با آب حاوی ترکیبات شیمیایی (مانند کلر)، تغییرات دمایی و تنشهای سازهای نیز میتواند به مرور به پوشش استخر آسیب برساند. از این رو رنگآمیزی استخر علاوه بر زیباسازی ظاهر، نقشی مهم در محافظت شیمیایی سطح بتنی و جلوگیری از ایجاد لکه و رشد جلبک ایفا میکند. با این حال، یافتن پوششی که بتواند در چنین شرایط دشواری دوام طولانی داشته باشد، یک چالش بزرگ در صنعت رنگ است. در صورت عدم وجود یک پوشش مناسب، مشکلاتی نظیر گچیشدن و پوستهشدن رنگ، ترکخوردگی لایه، کمرنگشدن سطوح و رشد جلبکها در استخر درپی خواهد داشت. از سوی دیگر، الزامات زیستمحیطی و ایمنی، صنعت رنگ را به سمت استفادهی بیشتر از پوششهای پایهآب با VOC پایین سوق داده است.
دو نوع پوشش استخری سنتی پایهحلال بیشترین استفاده را داشتهاند: رنگهای اپوکسی دوجزئی و رنگهای لاستیککلردار. رنگ اپوکسی دوجزئی پوششی بسیار مقاوم در برابر آب، مواد شیمیایی و سایش ایجاد میکند که عمر مفید آن حدود ۵ تا ۸ سال است. البته رنگ اپوکسی دوجزئی باید پیش از مصرف بهدقت مخلوط شود و توجه داشت زمان pot life محدودی دارد که استفاده از آن را در عمل دشوارتر میسازد. رنگهای لاستیککلردار نیز سالها به کار رفتهاند و با اینکه مقاومت مناسبی در برابر آب و مواد خورنده دارند، دوام متوسط آنها حدود ۳ تا ۴ سال گزارش شده است. در مقابل، رنگهای استخری پایهآب اکریلیک با VOC پایین معرفی شدهاند که متأسفانه در شرایط غوطهوری در آب عمر مفید بسیار کوتاهتری (حدود ۱ تا ۲ سال) دارند؛ به عبارت دیگر ممکن است نیاز باشد هر سال یا دو سال یک بار تجدید شوند. علت اصلی این دوام اندک، نفوذپذیری بیشتر فیلم اکریلیک در برابر آب و رطوبت است که منجر به تاولزدگی و جدا شدن پوشش از سطح میشود. با توجه به این محدودیتها، تلاشهایی برای ارتقای عملکرد رنگهای اکریلیک آبپایه صورت گرفته است تا پوششی بادوام و در عین حال سازگار با محیط زیست برای استخرها فراهم شود.
فرمولاسیون رنگ اکریلیک آزمایشی شامل یک رزین امولسیونی اکریلیک (کد EXP-1) با محتوای جامد حدود ۵۰٪ و دمای انتقال شیشهای (Tg) نزدیک به °C ۲۵بهعنوان جزء چسباننده، بههمراه رنگدانهی دیاکسید تیتانیوم و افزودنیهای معمول (غلظتدهنده، پخشکننده, ضدکف، کوالسنت و غیره) بود. برای تنظیم ویسکوزیته و جلوگیری از شرهکردن رنگ روی سطوح عمودی، ترکیبی از غلظتدهندههای سلولزی و یورتانی به کار رفت. همچنین یک حلال کمکی همجوشان آبگریز (حدود ۸٪ وزنی رزین) جهت بهبود تشکیل فیلم در دمای محیط به فرمول افزوده شد. علاوه بر این، از افزودنیهای تقویتکنندهی چسبندگی نیز در ترکیب رنگ بهره گرفته شد. پلیمر EXP-1 کاملاً اکریلیک بوده و برای بهبود چسبندگی به بتن و کاهش جذب آب اصلاح شده است. حضور مونومرهای عاملی در ساختار این رزین، چسبندگی پوشش را به سطح سیمانی بسیار بالا برده و ماهیت آبگریز آن مقاومت در برابر آب و سفیدکزدگی ناشی از رطوبت را افزایش داده است. پوشش حاصل درصد جامد حجمی در حدود ۳۵٪ و PVC نزدیک به ۲۲٪ داشت و مقدار VOC آن حدود ۱۱۰ گرم بر لیتر اندازهگیری شد که بسیار کمتر از پوششهای پایهحلالی است و به این ترتیب مشکلات زیستمحیطی و ایمنی ناشی از حلالهای آلی تا حد زیادی برطرف میشود.
در ادامهی بهکارگیری رزینهای اکریلیک تخصصی، از رزین اکریلیک آبگریز HYD-1 نیز استفاده شد که با محتوای جامد حدود ۴۵٪ و دمای انتقال شیشهای نزدیک به °C ۳۸، بهصورت کامل از مونومرهای آبگریز تهیه شده است. این پلیمر با هدف ایجاد یک لایهی نهایی مقاومتر، طراحی و سنتز شده و در آن از مونومرهای خاصی بهره گرفته شده است که امکان خودشبکهایشدن فیلم را پس از خشکشدن فراهم میکنند. حاصل این فرایند، تشکیل لایهای سختتر، کمتخلخلتر و مقاومتر در برابر نفوذ آب و سفیدکزدگی است. ساختار بسیار آبگریز HYD-1، در کنار استفاده دقیق از مواد فعال سطحی مناسب، منجر به تشکیل فیلمی شفاف و بیرنگ میشود که ظاهر و رنگ پوشش پایه را تغییر نمیدهد، اما بهعنوان یک سد محافظ، از نفوذ رطوبت و مواد شیمیایی به لایههای زیرین جلوگیری میکند. این پوشش شفاف با رنگ پایه پیوستگی مناسبی دارد و بهمنظور افزایش پایداری در برابر تابش خورشید، از یک جاذب UV پایدار نیز در فرمولاسیون آن استفاده شده است.
برای ارزیابی عملکرد سامانهی جدید، نمونههای آزمایشی از پوشش اکریلیک به همراه نمونههای شاهد اپوکسی و لاستیککلردار تهیه شدند. پس از خشک شدن کامل فیلمها (یک هفته در شرایط محیطی)، مجموعهای از آزمونهای مکانیکی، شیمیایی و نوری بر روی آنها انجام گرفت. نتایج آزمونهای مکانیکی (شامل شبیهسازی برسکشی و خراش Taber) نشان داد پوشش اکریلیک تکلایه در برابر ساییدگی ضعیفتر از نمونههای پایهحلالی است. اما با افزودن HYD-1 مقاومت سایشی بهطور چشمگیری افزایش یافت؛ بهطوریکه پوشش اکریلیک دولایه حتی پس از ۲۸۰۰ چرخه برسکشی نیز آسیبی ندید که معادل عملکرد عالی رنگ اپوکسی بود و بهمراتب بهتر از رنگ لاستیککلردار (حدود ۱۰۰۰ چرخه) است. همچنین در آزمون Taber (با چرخ CS-10 و بار ۵۰۰ گرمی)، کاهش وزن فیلم اکریلیکِ دارای روکش تقریباً همسطح اپوکسی و بسیار کمتر از لاستیککلردار بود. یافتهها بیانگر آن است که لایهی شفاف آبگریز میتواند دوام مکانیکی و مقاومت به تمیزکاری پوشش اکریلیک را تا سطح پوششهای صنعتی ارتقا دهد. علاوه بر این، آزمون چسبندگی (Pull-off) روی بتن نشان داد که پوشش اکریلیک اصلاحشده بهخوبی به زیرآیند سیمانی میچسبد؛ بهطوریکه محل گسیختگی اغلب به جای فصل مشترک، در داخل خود لایهی رنگ بود و از سطح بتن جدا نشد.
آزمونهای مقاومت شیمیایی نیز برتری سامانهی دولایه را نشان داد. رنگ اکریلیک تکلایه در برابر مواد خورندهای چون سفیدکنندهی کلردار و اسید هیدروکلریک رقیق بهشدت آسیب دید. فیلم رنگ نرم شده، تغییر رنگ زیادی یافت و حتی تاولهایی در آن مشاهده شد در حالی که پوششهای اپوکسی و لاستیککلردار در این شرایط تقریباً بدون اثر مخرب باقی ماندند. در مقابل، همان رنگ با پوشش HYD-1 تحت این شرایط هیچ تاولی نشان نداد و سختی و چسبندگی خود را حفظ کرد؛ تنها تغییر رنگ جزئی در آن مشاهده شد که قابل قیاس با تغییرات اندک در رنگهای اپوکسی و لاستیککلردار بود. حتی در برابر محلول هیپوکلریت کلسیم، پوشش اکریلیک دولایه عملکرد بسیار خوبی نشان داد و هیچ آسیب جدی ندید؛ در حالی که فیلم اکریلیک بدون روکش اندکی نرم و مات شده بود. افزون بر این، پوشش دولایه حتی در تماس طولانی با آب دچار هیچگونه سفیدک یا کدورت نشد، اما فیلم اکریلیک معمولی در آب تا حدی سفید و کدر میشد.
در مجموع، بهکارگیری پلیمر اکریلیک آبگریز و روکش شفاف محافظ بسیاری از ضعفهای رنگ استخری پایهآب را برطرف کرده است. سیستم دولایهی جدید از نظر مقاومت در برابر UV، آب، مواد شیمیایی و سایش به پوششهای اپوکسی و لاستیککلردار بسیار نزدیک شده و در برخی موارد حتی برتری نشان داده است، در حالی که VOC بسیار پایینتر و کاربرد آسانتری دارد. چسبندگی عالی به بتن، حفظ براقیت ظاهری پوشش و امکان اعمال آن روی سطوح نیمهمرطوب نیز از دیگر مزایای این سیستم بهشمار میروند. بر اساس نتایج بهدستآمده، انتظار میرود عمر مفید رنگ اکریلیک دولایهی جدید به طور چشمگیری نسبت به نوع متداول افزایش یابد و به دوام پوششهای اپوکسی نزدیک شود. تنها چالش باقیمانده، رفع کامل پدیدهی تاولزدگی در غوطهوری بلندمدت است که با اصلاح بیشتر رزین HYD-1 در دست بررسی میباشد. این دستاورد نویدبخش ظهور نسلی جدید از رنگهای استخری است که ضمن تأمین دوام و کارایی بالا، سازگاری بیشتری با سلامت و محیط زیست دارند. در واقع میتوان با نوآوری در شیمی پلیمرهای اکریلیک، پوششهای پایهآبی تولید کرد که مشکلات دیرینه (مانند مقاومت کم در برابر آب) را پشت سر گذاشته و به عنوان جایگزینی مطمئن برای پوششهای قدیمی مطرح شوند.
منبع
https://www.chemmasters.net/pdfs/PoolPaintsOutdoorSpaces.pdf
