پلی یورتان ها (PU) یکی از امیدوارکننده ترین رزین ها در صنعت پوشش هستند. طیف گسترده ای از پوشش های PU به دلیل

ماهیت واکنش دهنده مورد استفاده امکان پذیر است.

انتخاب رزین مناسب نقش مهمی در کاربردهای نهایی مختلف دارد. اینها از پوشش های معماری گرفته تا پوشش های نگهداری صنعتی و غیره را شامل می شود.

کسب دانش عمیق در مورد:

• شیمی پوشش های PU و مشخصات عملکرد معمولی آنها

• طبقه بندی سیستم PU و زیر مجموعه های آن

• مواد اولیه ای که وارد فرمولاسیون و زمینه های کاربردی محبوب می شوند

• 

پوشش های پلی اورتان به عنوان محصولات ساخته شده از پلی ایزوسیانات ها و پلی ال ها تعریف می شود. اما می توان آنها را به روشی گسترده تر نیز تعریف کرد. این شامل تمام سیستم های مبتنی بر پلی ایزوسیانات می شود. واکنش می تواند با پلی ال، پلی آمین یا آب باشد. این بدان معنی است که رنگ PU ممکن است حاوی پیوندهای اورتان، اوره، آلوفانات و بیورت باشد.

پوشش های پلی اورتان از سال ها قبل که برای اولین بار معرفی شدند به سرعت رشد کردند. این به دلیل آنها است:

• شیمی بسیار متنوع

• خواص برتر مانند چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و مواد شیمیایی

• سختی با انعطاف پذیری

• قابلیت چسبندگی به انواع زیرلایه ها

امروزه پوشش‌های پلی‌اورتان با استفاده از سیستم‌های پوشش‌دهنده آب ، حلال و پوشش‌دهی با جامد یا پودر بالا اعمال می‌شوند .

شیمی پوشش های PU

شیمی گروه ایزوسیانات (-N=C=O) پایه اساسی شیمی پوشش های پلی اورتان را فراهم می کند. واکنش شیمیایی بالای آن با توانایی آن در واکنش با بسیاری از شرکای شیمیایی مختلف همراه است. این باعث می شود که گروه ایزوسیانات برای بازار پوشش ها مناسب باشد.

گروه ایزوسیانات می تواند با هر ترکیبی که هیدروژن فعال دارد واکنش دهد. مثلا:

• یک الکل (R-OH)

• یک آمین (R-NH ₂ ) و

• آب یکنواخت (H ₂ O)

این سه واکنش مورد توجه اولیه هستند. طیف گسترده ای از مواد خام حاوی هیدروکسیل و/یا آمین وجود دارد. آنها اغلب پلی ال یا واکنش دهنده های مشترک نامیده می شوند. اینها برای واکنش با مواد خام حاوی ایزوسیانات در دسترس هستند .

واکنش های گروه ایزوسیانات

 

سیستم های PU راکتیو و غیر واکنشی چیست؟

دسته های گسترده ای از فناوری PU مورد استفاده در صنعت رنگ به عنوان واکنش پذیر و غیر واکنشی طبقه بندی می شوند. پوشش های پلی اورتان به صورت زیر موجود است:

• سیستم های دو جزئی - آنها از پلی ایزوسیانات و پلی ال یا پلی آمین تشکیل شده اند. اینها قبل از کاربرد و پخت با اتصال متقابل مستقیم در دمای اتاق مخلوط می شوند.

• سیستم‌های تک بسته - زمانی که به عنوان یک لایه در معرض رطوبت، اکسیژن یا گرما قرار می‌گیرند، پخت می‌شوند.

 

سیستم	تایپ کنید	شرح
واکنش پذیر	PU های پخت در فر	PUهای پخت در کوره مواد مشابه سیستم‌های 2K هستند، با این تفاوت که از ایزوسیانات مسدود شده برای ایجاد یک مخلوط یک بسته پایدار با پلی‌ال یا پلی‌آمین استفاده می‌شود. ایزوسیانات پس از اجاق گاز مسدود می شود و در نتیجه واکنش نشان می دهد.   این شامل پوشش های پودری می شود که بیش از 10٪ از کل اورتان موجود در رنگ ها را مصرف می کند.
	PU های مرطوب کننده	PUهای مرطوب کننده یک جزئی با وزن مولکولی بالا و دارای ایزوسیانات آزاد کم پیش پلیمرهایی هستند که با واکنش با رطوبت هوا برای تشکیل پیوندهای اوره عمل می کنند.   این خانواده از پوشش ها تقریباً 5 درصد از کل اورتان موجود در رنگ ها را تشکیل می دهند.
غیرواکنشی	غیر ایزوسیانات	فرمول‌های غیر ایزوسیانات شامل لاک‌های مبتنی بر TPU، پراکندگی‌های PU آبی، روغن‌های اورتان و آلکیدها و پلی‌اورتان‌های پخت‌شده با تشعشع هستند. دومی حاوی پیوندهای اورتان یا اوره است.   همه سیستم های غیر واکنشی که ذکر شد در این مشترک هستند که ایزوسیانات ها در طول کاربرد واکنش نشان نمی دهند.

رنگ های پلی یورتان راکتیو عموماً به صورت متقاطع هستند. این به دلیل پلی ال ها و/یا ایزوسیانات های شاخه دار یا از طریق تشکیل آلوفانات و بیورت است . مقاومت در برابر آب، حلال ها، هوازدگی و دما بهبود یافته است. این به دلیل اتصال عرضی است، در حالی که سختی و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد . اما در صورت استفاده از سطح بیش از حد بالا، آنها منجر به انعطاف پذیری ضعیف تر می شوند.

طبقه بندی پوشش های پلی اورتان توسط انجمن مواد آزمایشی آمریکا (ASTM).

 

تکنولوژی پوشش های واکنشی

سیستم های رنگ پلی اورتان راکتیو از چند دسته تشکیل شده است. آنها در بخش زیر توضیح داده شده اند:
 »  سیستم های پلی اورتان دو جزئی
 »  سیستم های پلی یورتان تک جزئی
 »  سیستم های PU پخت یا اجاق گاز
 »  سیستم های پوشش پودری

1. سیستم های PU دو جزئی یا 2K

خانواده دو جزئی پوشش‌های PU برای اولین بار ساخته شد. با عمر گلدانی مشخص می شود. این سیستم ها به دو یا توئین پک یا 2K نیز معروف هستند. آنها هنوز هم مهمترین محصولات هستند.

واکنش اولیه بین ایزوسیانات و پلی ال ها است. واکنش پس از مخلوط شدن ایزوسیانات و پلی ال آغاز می شود. این منجر به افزایش ویسکوزیته و بعداً ژل شدن می شود. سیستم های 2K عبارتند از:

• فرمولاسیون مبتنی بر حلال ،

• فرمولاسیون های مبتنی بر آب و

• فرمولاسیون های بدون حلال

یکی از ویژگی های مهم این خانواده از پوشش های PU راکتیو این است که عمل آوری در دماهای پایین اتفاق می افتد. این باعث تولید پوشش هایی با خواص عالی می شود. پخت در دمای پایین مزایای هزینه و پردازش و همچنین امکان اعمال پوشش بر روی مواد حساس به حرارت را ارائه می دهد. به عنوان مثال، پلاستیک، و اقلام بسیار بزرگ که نمی توان آنها را گرم کرد مانند کفپوش و وسایل حمل و نقل عمومی.

یکی دیگر از مزایای کلیدی پوشش دو جزئی، پایداری ذخیره سازی بی نهایت از لحاظ نظری است . پس از مخلوط شدن دو رزین، این با یک واکنش پخت سریع همراه است.

الف) سیستم های 2K مبتنی بر حلال

آنها اغلب در خودرو و هوانوردی برای تکمیل مجدد استفاده می شوند. در اینجا پلی اورتان جایگزین لاک های سنتی نیتروسلولز و اکریلیک شده است. PU ها می توانند بارگذاری جامدات بالا را بپذیرند و خواص بهتری داشته باشند.

سیستم های مبتنی بر حلال 2K نیز در پوشش های رویه هواپیما استفاده می شود. ایزوسیانات های آلیفاتیک با پلی ال های پلی استر یا ترکیبی از پلی استر با گریدهای اکریلیک مخلوط می شوند.

ب) سیستم های 2K مبتنی بر آب

فشار برای پوشش های کم VOC منجر به راه اندازی موفقیت آمیز پوشش های PU با آب شد. آنها از نزدیک با سیستم های حلال منطبق هستند. این هم از نظر عملکرد و هم از نظر ظاهر کلی است. انعطاف‌پذیری بالای آن‌ها باعث می‌شود روی بسترهای پلیمری و چوبی قابل اجرا باشند. این دستور العمل های مبتنی بر آب اکنون معمولاً در موارد زیر استفاده می شوند:

• حمل و نقل،

• دستگاه،

• مبلمان، و

• کاربردهای پوشش فلزی محافظ

این رنگ های 2K حاوی ایزوسیانات ها و پلی ال های قابل پخش است. به عنوان مثال، پلی آکریلات ها یا پلی استرهایی که امولسیون پذیر یا محلول در آب هستند. ایزوسیانات اصلی یک تریمر HDI است اما از تریمرهای IPDI نیز مانند HDI اصلاح شده با آلوفانات استفاده می شود.

• از گریدهای معطر اجتناب می شود زیرا آنها به شدت با آب واکنش نشان می دهند.

• گریدهای ایزوسیانات آبگریز را می توان به عنوان چنین استفاده کرد یا می توان با واکنش نسبی با یک پلیول آبدوست امولسیون کرد.

بیشتر فرمول‌های رنگ‌های مبتنی بر آب همچنان به حلال 10 درصدی نیاز دارند تا پلیمر به صورت یک لایه همگن بسازد. پوشش در دمای 20 تا 80 درجه سانتیگراد پخت می شود. برای اطمینان از تشکیل شبکه پلیمری کافی، مقدار ایزوسیانات اضافی اضافه می شود. این ایزوسیانات مصرف شده در طی واکنش اوره را جبران می کند.

فرمولاسیون های موجود در حال حاضر هیچ حلالی ندارند. آنها عمدتاً در بخش ساختمان استفاده می شوند. در اینجا به عنوان درزگیر یا پوشش برای سقف و کف پارکینگ ها و برای محافظت در برابر خوردگی استفاده می شود. اکثر این سیستم ها بر اساس موارد زیر هستند:

• MDI و پلی اتر یا پلی استر اصلاح شده با روغن

• گسترش دهنده های زنجیره ای و

• کاتالیزورها

تنوع بسیار بالایی از دستور العمل ها وجود دارد، با عمر قابلمه از چند دقیقه تا بیش از یک ساعت، و قابل استفاده در دمای کمتر از 5 درجه سانتیگراد.

سیستم های 2K پر پر شده به عنوان ملات مصنوعی برای تعمیر بتن استفاده می شود. آنها همچنین به عنوان ماده پایه برای تجهیزات سنگین استفاده می شوند. الاستومرهای اسپری نیز برای استفاده در تسمه کشی و استخراج لاینینگ لوله توسعه داده شدند. آنها همچنین به عنوان غشاهای محافظ در ساخت و ساز استفاده می شدند.

رنگ های پلی یورتان پلی اورتان 2K معمولا حاوی MDI یا IPDI هستند. گاهی اوقات دارای TMXDI با پلیول است که یک آمین پلی اکسی آلکیلن یا یک توسعه دهنده زنجیره پایان یافته با آمین است. دومی ممکن است دی اتیلن دی آمین (DETDA) یا ایزوفورون دی آمین (IPDA) باشد.

• واکنش پلی اوره به ویژه سریع است، بنابراین هیچ کاتالیزوری مورد نیاز نیست.

• خروجی های پلی اوره نسبت به پوشش های اسپری PU معمولی متنوع تر است. این به دلیل درمان سریع و ویژگی های خاص آنها است.

• پلی اوره ها در رنگ های لوله ها، کشتی های باربری، کف های صنعتی، لاینرهای حمل و نقل و سقف ها به پایان می رسند.

• آنها در محصولاتی که پس از رنگ آمیزی باید سریعاً در خدمت قرار داده شوند یا در مواردی که پس از درمان غیرممکن یا بسیار پرهزینه است، جذاب هستند.

 

 

 

2. سیستم های تک جزئی یا 1K PU

PUهای مرطوب کننده 1K به طور گسترده برای تعمیر و نگهداری استفاده می شوند. این بر روی کاربرد آسان و رفتار مکانیکی برتر آنها سرمایه گذاری شده است. آنها کاندیدای خوبی برای رنگ آمیزی سازه های فولادی مانند پل ها، جرثقیل ها، و پرایمرها، یا درزگیرهای بتن و ملات مصنوعی هستند. این پوشش ها عبارتند از:

• پیش پلیمرها

• مایع در دمای اتاق و

• از واکنش MDI، HDI، یا TDI با پلی اتر یا پلی استر که به صورت خطی با محتوای ایزوسیانات کمتر از 20٪ منشعب می شوند، به دست می آیند.

این فرمولاسیون های یک جزئی مزیت عدم نیاز به اندازه گیری یا اختلاط را دارند. آنها پایداری ذخیره سازی با ماندگاری تا شش ماه دارند. آنها در کاربردهای ضد خوردگی که در آن رنگدانه های محافظ در برابر خوردگی اضافه می شود عملکرد خوبی دارند. این شامل:

• گرد و غبار روی

• میکروسفرهای پلیمری پوشش داده شده با روی

• فسفات روی

• سیلی کرومات سرب و

• اکسید آهن میکاسی

قطران زغال سنگ ممکن است گنجانده شود تا کت آب گریزتر شود.

3. سیستم های PU پخت یا اجاق گاز

رنگ های پخت با اجاق گاز از ترکیب ایزوسیانات مسدود شده با پلی ال بدست می آیند. این یک مخلوط شبه یک جزئی را تشکیل می دهد که در دمای محیط پایدار است. وقتی ایزوسیانات تا دمای فعال شدن خود (100 تا 200 درجه سانتیگراد) گرم می شود، مسدود می شود و با پلیول واکنش می دهد که پوشش را تشکیل می دهد. ایزوسیانات ها ممکن است معطر یا آلیفاتیک باشند. همه حاوی یک هیدروژن فعال و یک عامل مسدود کننده هستند که عمدتاً کاپرولاکتام است.

یکی دیگر از روش های مسدود کردن، ایجاد پیوندهای اوریتیدین دیون یا دایمر است. استفاده از آنها محدود به کاربردهایی است که در برابر چرخه های گرمایش / سرمایش مقاوم هستند. زیرا این پوشش ها همگی در دمای نسبتاً بالا پخته می شوند. در عمل کاربرد اصلی آنها برای پوشش فلزات است.

الف) پوشش‌های پخت بر پایه حلال

از آنها برای فرآیندهای رنگ با سرعت بالا استفاده می شود، همانطور که برای سیم پیچ های پیوسته از فولاد و آلومینیوم استفاده می شود. آنها بیشتر توسط پروفایلرها پردازش می شوند. آنها در ساخت پانل برای صنایع ساختمانی، لوازم خانگی و حمل و نقل استفاده می شوند.

• پوشش های این دسته نیاز به انعطاف پذیری بالایی دارند. آنها معمولاً در عملیات تک ماشینی با TDI اعمال می شوند . آنها معمولاً برای پوشش پایه استفاده می شوند، در حالی که پوشش بالایی حاوی یک صاف کننده IPDI است.

• با فرمول های مبتنی بر HDI، هم پایه و هم پوشش بالایی ایزوسیانات یکسان دارند.

• پلی ال ها عمدتاً از گریدهای پلی استر، اکریلیک و فنولیک هستند. اینها تا زمانی استفاده می شوند که در برابر زرد شدن مقاومت کنند.

 

ب) روکش های کیورینگ آون بر پایه آب

سیستم های آب پایه عمدتاً برای پوشش دادن وسایل و وسایل نقلیه استفاده می شود. آنها به عنوان یک لایه اولیه یا پایه برای محافظت در برابر خوردگی و در صورت نیاز در برابر تراشه های سنگ استفاده می شوند. این دستور العمل ها دارای پراکندگی ایزوسیانات های معطر مسدود شده هستند. آنها معمولاً با اجزای آبدوست اصلاح می شوند. این کار برای امولسیون سازی و پلی ال های پلی استر یا اپوکسی های اصلاح شده انجام می شود.

رنگ اغلب از طریق رسوب الکتریکی کاتدی اعمال می شود. گاهی اوقات به آن EPD یا e-coat نیز گفته می شود. پس از خشک شدن، ایزوسیانات در اجاق گاز فعال می شود.

4. سیستم های پوشش پودری

کاربرد پوشش های پودری PU نسبتاً کم است. این سیستم به دلیل عدم نیاز به حلال و خاصیت پوشش دهی خوب، توجه زیادی را ایجاد می کند. این پوشش ها ارائه می دهند:

• دوام

• مقاومت در برابر سایش

• انعطاف پذیری در دمای پایین و

• زیبایی شناسی خوب مانند سایر پوشش های PU.

آنها در پوشش های فلزی تزئینی برای استفاده در خودرو، مبلمان، لوازم خانگی و غیره استفاده می شوند.

بهره برداری از پوشش های پودری ⁵

نیاز رایج برای پوشش های پودری PU این است که تمام اجزا باید در دمای اتاق جامد باشند. برای جلوگیری از واکنش PU در هر مرحله اولیه، مهم است که گروه های ایزوسیانات را از واکنش محافظت یا مسدود کنید تا زمانی که در دمای فر در دسترس قرار گیرند.

دو روش مورد استفاده برای مسدود کردن ایزوسیانات ها عبارتند از:

• کمپلکس گروه های ایزوسیانات با گروه ترک برگشت پذیر

• مسدود کردن داخلی پیوند ایزوسیانات با تشکیل دایمر ایزوسیانات برگشت پذیر به اوریتیدیون

مطالب مرتبط: انواع رزین های مورد استفاده برای فرمولاسیون پوشش های پودری را کشف کنید »

تکنولوژی پوشش های غیر واکنشی

ویژگی های مشترک سیستم های PU غیر واکنشی عبارتند از:

• آنها حاوی پلیمرهای کاملاً تشکیل شده با پیوندهای اورتان یا اوره هستند

• آنها ایزوسیانات آزاد ندارند

 

1. لاک های حلال

پلی اورتان های خطی با وزن مولکولی بالا در حلال ها تشکیل یا حل می شوند. این PU ها از واکنش ایزوسیانات های آروماتیک یا آلیفاتیک (عمدتا MDI و IPDI) با:

• پلی استر یا پلی اتر پلی ال

• گسترش دهنده های زنجیره ای

پلیمر PU دارای وزن مولکولی تا 100000 است. بنابراین، محتوای جامد نسبتاً کمی دارد که بیش از 10٪ نیست.

لاک ها برس یا اسپری می شوند و فیلم آنها با تبخیر حلال تشکیل می شود. طبق گزارشات، این فیلم ها بسیار انعطاف پذیر و الاستیک هستند، علاوه بر این که در برابر حلال های ملایم به طور قابل ملاحظه ای مقاوم هستند. خروجی های اصلی آنها برای پوشش بالای بسترهای انعطاف پذیر مانند:

• چرم

• پارچه ها

• زیره کفش

• فوم یکپارچه پوست

کاربرد مهم دیگر برای الکترونیک است. در اینجا از آنها برای پوشش نوارهای مغناطیسی استفاده می شود. این زمانی انجام می شود که TPU های مبتنی بر پلی استر پلی استر اصلاح شده با گروه های سولفونات یا فسفات برای اتصال و نگه داشتن ذرات مغناطیسی در فیلم استفاده می شود.

2. پراکندگی پلی اورتان

این خانواده از محصولات سال به سال رشد می کنند. PUD ها سیستم های پلی یورتان کاملاً واکنش دهنده به شکل ذرات کوچک گسسته هستند. حداکثر یک دهم میکرومتر هستند. این ذرات در آب پراکنده می شوند تا ماده ای پایدار از نظر شیمیایی و کلوئیدی ایجاد کنند.

3. روغن های اورتان و آلکیدها

روغن های طبیعی مانند دانه کتان یا سویا را می توان با پلی ال هایی مانند گلیسرول و پنتا اریتریتول حرارت داد.

• در این حالت واکنش آنها را به دی گلیسرید و مونوگلیسرید تبدیل می کند.

• سپس این روغن های حاوی هیدروکسیل می توانند با ایزوسیانات ها (TDI یا IPDI) واکنش دهند. بنابراین، پلیمرهای با زنجیره بلند انتهایی هیدروکسیل را تشکیل می دهد که می توانند در حلال ها حل شوند.

• آنها با قلم مو یا اسپری اعمال می شوند. پس از تبخیر حلال، فیلمی به دست می آید که با اکسیداسیون هوای روغن های غیراشباع با کمک کاتالیزورها به هم متصل می شود.

آلکیدهای اورتان از یک رزین آلکیدی تشکیل شده اند که در آن بخشی از اسید دی بازیک (معمولا اسید فتالیک) با دی ایزوسیانات جایگزین می شود.

• پیوندهای استری در طی واکنش توسط پلی تراکم سنتز می شوند. ایزوسیانات برای واکنش با گروه های هیدروکسیل باقی مانده برای ایجاد پیوندهای یورتان اضافه می شود.

• آلکیدهای اورتان مانند آلکیدهای سنتی هستند و ممکن است خشک شونده یا غیر خشک شونده باشند.

آلکیدهای یورتان که در بالا توضیح داده شد باید "آلکیدهای اصلاح شده با اورتان" برچسب گذاری شوند. روغن‌های اورتان اغلب به‌عنوان «آلکیدهای اورتان»، «روغن اورتان» یا «اورالکید» توصیف می‌شوند.

همه آنها خواص مکانیکی و هوازدگی بهتری نسبت به آلکیدهای اصلاح نشده نشان می دهند. اما، آنها تقریباً به خوبی سایر رنگ های PU راکتیو نیستند. در لاک‌های کف‌پوش و قایق‌ها، روکش‌های زیرین و تعمیرات صنعتی استفاده می‌شود.

4. PU های پرتودهی

این خانواده عمدتاً از پوشش های آکریلات اورتان تشکیل شده است. آنها محصولات یک جزئی، ویسکوزیته کم و 100٪ جامد هستند. استفاده از آنها آسان است و می توان آنها را با منابع انرژی فرابنفش یا پرتو الکترونی در دمای اتاق پخت کرد.

• نمرات معطر در پوشش های چوب، کاغذ، پلاستیک و جوهر استفاده می شود، در حالی که

• سیستم های آلیفاتیک در جایی استفاده می شوند که زرد نشدن ضروری است. این مورد در میان سایر موارد برای کاشی های کف PVC و کفپوش های مداوم است.

آکریلات های اورتان قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش نیز به چسب ها، درزگیرها و ترکیبات گلدان یا کپسوله ختم می شوند.

یک پیش پلیمر از دی ایزوسیانات و یک پلی اتر یا پلی استر به دست می آید. این با مقدار استوکیومتری یک اکریلات حاوی هیدروکسیل مانند هیدروکسی پروپیل آکریلات واکنش می دهد. این منجر به تشکیل یک الیگومر می شود.

• الیگومرهای آکریلات اورتان معمولاً با مقداری مونومر آکریلات مخلوط می شوند. به عنوان مثال، گلیکول دیاکریلات یا تری متیل پروپان اتوکسیلات آکریلات به عنوان یک رقیق کننده واکنشی، و یک شروع کننده نور، برای پخت در اشعه ماوراء بنفش.

• بنزوفنون یک شروع کننده نور معمولی است که رادیکال های آزاد را هنگام جذب UV تولید می کند. سپس اتصال عرضی را از طریق گروه های آکریلات آغاز می کند.

EB به اندازه کافی قدرتمند است که نیاز به آغازگرهای نوری را از بین می برد. در پخت EB، پرتوهای الکترونی به لایه‌های فیلم ضخیم و مات نفوذ می‌کنند. در حالی که عمل آوری UV به لایه های شفاف یا نازک محدود می شود. این تفاوت اصلی بین UV و EB-curing است.

پس از یادگیری در مورد سیستم های مختلف ، بیایید مواد خام مختلف مورد استفاده برای فرمولاسیون پوشش های PU را بررسی کنیم.

کدام مواد اولیه در رنگ های PU استفاده می شود؟

I. مونومرها به عنوان مواد خام

 

الف) ایزوسیانات ها

یک پوشش PU اغلب با نوع پلی ایزوسیانات موجود در رنگ مشخص می شود. این می تواند معطر یا آلیفاتیک باشد.

تمایزات کلیدی پلی ایزوسیانات ها
معطر	آلیفاتیک
پوشش های پلی یورتان مبتنی بر دی ایزوسیانات های آروماتیک در نور خورشید به رنگ زرد تمایل دارند. به دلیل این تفاوت مهم در پایداری نور، پلی ایزوسیانات‌های آروماتیک معمولاً در پوشش‌های لایه‌های میانی و پرایمر استفاده می‌شوند.	پلی ایزوسیانات های آلیفاتیک عمدتاً در کاربردهای پوشش رویی در فضای باز زمانی که نیاز به براقیت و حفظ رنگ است استفاده می شود. ایزوسیانات های آلیفاتیک کندتر واکنش نشان می دهند و باعث ایجاد پوشش های نرم تری نسبت به ایزوسیانات های معطر می شوند.
آروماتیک ها ارزان تر هستند، این ایزوسیانات ها در جایی استفاده می شوند که پایداری نور مشکلی ندارد. به عنوان مثال، در پرایمرها و در رنگ های با رنگدانه شدید.	آنها زمانی استفاده می شوند که پایداری در برابر اشعه ماوراء بنفش یا نور ضروری است، همانطور که در پوشش های رویه و بسیاری از دستور العمل های مبتنی بر آب وجود دارد. HDI و افزودنی‌ها بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، در حالی که H12MDI به سیستم‌های منتقله از آب ختم می‌شود.
پلی ایزوسیانات های مشتق از تولوئن دی ایزوسیانات [TDI] و متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات [MDI] معمولاً ارزان تر هستند.	هگزامتیلن دی ایزوسیانات [HDI] ، ایزوفورون دی ایزوسیانات [IPDI] و پلی ایزوسیانات های مشتق شده از H12MDI ویژگی های هوازدگی در فضای باز بسیار بهتر دارند، به عنوان مثال، حفظ رنگ و براقیت عالی.

 

ب) پلی ال ها

ارزش هیدروکسیل پلی ال ها در براکت 50-300 قرار دارد. 3 نوع محبوب پلی ال ها عبارتند از:

• پلی اترها

• پلی استرها و

• اکریلیک

پلی ال های اکریلیک و پلی استر معمولا برای پوشش های سخت تر ترجیح داده می شوند. اینها قابلیت آب و هوایی بالاتر از حد متوسط دارند. عملکرد رنگ نیز تابعی از سطح انشعاب است. همچنین به مقدار هیدروکسیل پلی ال مورد استفاده بستگی دارد. همچنین باید ترکیب مناسبی از آمین ها و حلال ها را انتخاب کرد.

ط) پلی‌ال‌های پلی‌اتر:

از واکنش اپوکسیدها با ترکیباتی که اتم‌های هیدروژن فعال دارند ساخته می‌شوند. واکنش پذیری پلی ال های پلی اتر نسبت به ایزوسیانات ها با موارد زیر تعیین می شود:

• نوع آغازگر، و

• مونومر اپوکسید که پلیمریزاسیون حلقه باز را پایان می دهد.

پلی ال های پلی اتر دارای ویسکوزیته کم و واکنش پذیری بالایی هستند. این پوشش‌های پلی‌اورتان را قادر می‌سازد تا جایگزینی برای سیستم‌های مبتنی بر اپوکسی 100٪ جامد شوند. اینها در کاربردهای پوشش برای محافظت در برابر خوردگی (DTM) استفاده می شوند.

ii) پلی‌ول‌های پلی‌استر:

با واکنش چند تراکمی ساخته می‌شوند. این واکنش بین اسیدهای کربوکسیلیک چند منظوره و ترکیبات پلی هیدروکسیل انجام می شود. پلی ال های پلی استر معمولی با پلی استریفیکاسیون مستقیم از موارد زیر تولید می شوند:

• دی اسیدهای با خلوص بالا مانند اسید آدیپیک و

• گلیکول هایی مانند 1،4-BDO

پلی ال های پلی استر به پلی یورتان ها حلال، سایش و مقاومت بهتری در برش می دهند. اما معمولاً گران‌تر و چسبناک‌تر از پلی‌ال‌های پلی‌اتر هستند. سایر پلی استرهای پلی استر از مواد خام بازیافتی به دست می آیند. آنها با ترانس استریفیکاسیون (گلیکولیز) پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی یا دی متیل ترفتالات تولید می شوند. در اینجا کف تقطیر گلیکول هایی مانند دی اتیلن گلیکول است.

iii) پلیول های اکریلیک:

گروهی از پلی ال های آمورف هستند. آنها دارای وزن مولکولی (MW) 8000-13000 دالتون هستند. این با کوپلیمریزاسیون رادیکال مونومرهای اکریلیک (کوپلیمرهای سه تایی یا چهارتایی) به دست می آید. به عنوان مثال، اسیدهای اکریلیک یا متاکریلیک و استرها.

منبع گروه های هیدروکسیل در این پلی ال های اکریلیک، استفاده در واکنش کوپلیمریزاسیون رادیکالی است. این امر در هیدروکسی آلکیل آکریلات ها یا هیدروکسی آلکیل متاکریلات ها به عنوان کومونومر اتفاق می افتد. پلی ال های اکریلیک در پوشش های پلی یورتان (PU) با کارایی بالا استفاده می شود.

همچنین، پوشش‌هایی که با استفاده از پلی‌ال‌های ویژه دیگر تولید می‌شوند، قابلیت آب و هوایی عالی را نشان می‌دهند. همچنین مقاومت خوبی در برابر حملات شیمیایی و محیطی دارند . مواد اولیه مورد استفاده عبارتند از:

• پلی کربنات پلی ال

• پلی کاپرولاکتون پلی ال

• پلی بوتادین پلی ال، و

• پلی ال های پلی سولفید

 

 

 

ج) پلی آمین ها

ترکیبات آمینی که در رنگ ها استفاده می شود بیشتر پلی اکسی آلکیلن آمین ها هستند. اینها عمدتاً عبارتند از:

• کوپلیمرهای پروپیلن اکسید/اکسید اتیلن با نوک آمین و

• گسترش دهنده های زنجیره ای با پایانه آمین، مانند دی اتیل تولوئن دی آمین (DETDA) یا ایزوفورون دی آمین (IPDA).

 

II. مواد افزودنی به عنوان مواد اولیه

 

الف) حلال ها

حلال ها برای کاهش ویسکوزیته و بهبود فرآیند اضافه می شوند. اما، آنها نباید با ایزوسیانات ها واکنش نشان دهند. آنها باید کمتر از 500 ppm آب در هنگام استفاده در سیستم های راکتیو داشته باشند. اغلب، 3 یا چند حلال برای کمک به حل شدن تمام اجزای فرمول پوشش مخلوط می شوند. این امکان تشکیل یک امولسیون پایدار را فراهم می کند.

حلال های مناسب برای سیستم های یک و دو جزئی عبارتند از:

• استرها

• کتون ها

• استرهای اتر و

• انواع قطبی معطر یا آلیفاتیک که نقطه جوش آنها از 50 درجه سانتیگراد تا بالای 150 درجه سانتیگراد است.

حلال هایی که حاوی گروه های واکنش پذیر مانند آمین ها هستند نباید استفاده شوند زیرا با گروه های ایزوسیانات واکنش می دهند. فشار قانونی برای کاهش محتوای حلال منجر به تجاری سازی پلی ال ها و ایزوسیانات ها با ویسکوزیته پایین شده است.

ب) عوامل تسطیح

افزودن عوامل تسطیح مناسب می تواند خواص جریان را بهبود بخشد. عوامل تسطیح رایج عبارتند از:

• استات سلولز بوتیرات

• رزین های اکریلیک با وزن مولکولی کم

• پلی وینیل استات

• کوپلیمرهای PVC/PVAC و

• مقداری رزین اوره

سیلیکون ها ، مایعات پلیمری و افزودنی های فلوروشیمیایی می توانند جریان را بهبود بخشند. این با کاهش کشش سطحی مواد پوششی اتفاق می افتد.

ج) عوامل غلیظ کننده

ضخیم کننده های مناسب برای سیستم های پوشش پلی یورتان عبارتند از:

• کوپلیمرهای وینیل کلرید و وینیل استات

• سیلیس رسوب داده شده ، و

• خاک رس بنتونیت

برای افزایش ویسکوزیته، کوپلیمرهای وینیل کلرید و وینیل استات را می توان به محلول پلی ال اضافه کرد. این در مقادیر 5-10٪ بر اساس چسب جامد اضافه می شود. سیلیکاهای رسوبی باعث افزایش ویسکوزیته و ایجاد تیکسوتروپی می شوند. هنگام انتخاب ضخیم کننده ها و مواد معلق کننده رنگدانه، سازگاری آنها با پلی ال ها باید در نظر گرفته شود.

د) رنگدانه ها و گسترش دهنده ها

رنگدانه های معدنی و آلی زیر برای اکثر پلی یورتان های دو جزئی مناسب هستند:

رنگدانه های معدنی	رنگدانه های آلی
دی اکسید تیتانیوم اکسیدهای آهن تیتانات های نیکل و کروم زردهای کروم و کادمیوم قرمز کادمیوم اکسید فلزی مخلوط آبی کروم اکسید سبز فتالوسیانین آبی فتالوسیانین سبز پریلن و کیناکریدون قرمز مونوآزو، ایزویندولین، مونوآریلید زرد

برخی از رنگدانه های آلی ممکن است به طور کاتالیزوری واکنش پخت پلی یورتان ها را تسریع کنند. این به دلیل محتوای فلز آنها است. برخی از رنگدانه های آلی در کاربردهای تک لایه پوشش کافی را ایجاد نمی کنند. این به دلیل شفافیت است.

چندین توسعه دهنده معمولی برای سیستم های یک و دو جزئی وجود دارد. اینها شامل باریت ها، کربنات کلسیم، تالک، کائولن، میکا، سیلیس رسوبی و آمورف و انواع مختلف سیلیکات دیگر است.

ه) مسطح کننده ها

ترکیب مواد صاف کننده معمولی بر پایه سیلیس اجازه می دهد تا هر سطح مطلوبی از براقیت به دست آید. این امر با سیستم های پوشش پلی یورتان دو جزئی شفاف یا رنگدانه شده اتفاق می افتد.

و) کاتالیزورها

کاتالیزورها به طور کلی در پوشش های پلی اورتان یک و دو جزئی برای کوتاه کردن زمان پخت استفاده می شوند. ترکیبات فلزی مختلف معمولاً کاتالیزور استفاده می شوند. به عنوان مثال، دی بوتیل قلع دیلاورات و روی اکتوات. آنها هم در پوشش های دو جزئی و هم در انواع رطوبت گیر یک جزئی استفاده می شوند.

رزین پلی اورتان مناسب را پیدا کنید

طیف گسترده ای از گریدهای رزین پلی اورتان را برای پوشش های موجود در بازار امروز مشاهده کنید، داده های فنی هر محصول را تجزیه و تحلیل کنید، کمک فنی دریافت کنید یا نمونه درخواست کنید.

 فرمول چسب پلی اورتان|فرمولاسیون درز گیر پلی یورتان|روش ساخت چسب پلی یورتان

پلی استر سفید

چسب درز گیر پلی یورتان|فرمول چسب پلی اورتان|فرمولاسیون چسب پلی یورتان|روش ساخت چسب پلی ارتان

فرمول رنگ پلی اورتان

فرمول رزین سیلیکون مخصوص قالب

تولید رزین اپوکسی

ساخت رزین پلی استر برای ساخت سنگ مصنوعی /سینک ظرفشویی/

رزین سیلیکون rtv2