انواع پوشش ها

محافظت از سازه ­ها در برابر گرد و غبار، عوامل جوی، سایش، رطوبت و محیط­ های خورنده از قبیل مواد شیمیایی، سوخت و فاضلاب‌های صنعتی و … نیاز به یک لایه حفاظتی قوی دارد. برای رنگ آمیزی یا پوشش دادن سازه ­ها به­ منظور حفظ دوام و زیبایی آن و بر اساس جنس زیرآیند از بنیان­ های شیمیایی متفاوت استفاده می­شود.

برای زیرآیندهای بتنی و فلزی رنگ آمیزی عمدتا با استفاده از بنیان های شیمیایی پلی یوریا، پلی یورتان و اپوکسی صورت می­پذیرد، انتخاب نوع، میزان و روش مصرف و ضخامت پوشش‌ها بر حسب شرایط کاربرد و ویژگی‌های مورد نظر مشخص خواهد شد. برای محافظت سازه ­های فلزی در برابر خوردگی اقدامات مرتبط با حفاظت کاتدیک به عنوان آستری با بنیان ­های اپوکسی انتخاب رایج­ تری می­باشند.

بر اساس استاندارد NACE 6G197/SSPC-TU 2 بیشترین مقاومت­ های شیمیایی در میان بنیان­ های مختلف پوشش­ های ترموست را می­توان بین گروه­ های اپوکسی، وینیل استر و پلی استر شناسایی نمود.

در ادامه این بنیان ­ها مقایسه گردیده­اند:

پوشش­ های پلی ­استر

به دلیل وجود تعداد زیادی پیوندهای غیراشباع و پیوندهای شیمیایی استری در رزین پلی استر، مقاومت شیمیایی رنگ­های پلی‌استر بسیار ضعیف می­باشد. جذب آب این ماده بسیار زیاد بوده و با گذشت زمان، آب جایگزین ساختار شیمیایی رزین پلی استر می­گردد. انتخاب این ماده در فرآیندهای حفاظتی در کاربردهای موقت و کوتاه مدت ممکن است تنها به دلایل اقتصادی صورت پذیرد که با گذشت زمان عملکرد پوشش به سرعت افت می­کند.

پوشش­ های وینیل استر

بنیان شیمیایی رزین وینیل استر بر پایه اپوکسی bisphenol-A است که گروه­های اپوکساید انتهایی آن با متاکریلیک اسید وارد واکنش شده و باند استری بین ساختار bisphenol- A  و metacrylic acid  تشکیل شده است. از آن جا که امکان هیدرولیز پیوند شیمیایی استری در محیط­های قلیایی وجود دارد. افزایش غلظت و دمای بالای محیط، مقاومت پوشش وینیل استر را در برابر قلیا کاهش می­دهد. حرارت زایی بسیار زیاد رنگ وینیل استر در زمان خشک شدن، شرایط اجرا را مشکل نموده و احتمال ورقه­ای و جدا شدن پوشش از سطح زیر کار را بالا می‌برد.

بنیان وینیل استر به منظور کارپذیری مناسب به صورت محلول در استایرن عرضه می­گردد که یک ماده سمی‌به شمار رفته و هنگام اجرا بخارات سمی‌متصاعد می­نماید؛ بنابراین در زمان اجرا باید در خصوص رعایت موارد ایمنی نیروهای اجرایی توجه بسیار زیادی شود.

پوشش وینیل استر به صورت سه جزئی عرضه شده و زمان انبارداری آن بسیار کم (بین 3 تا 6 ماه) است و این زمان با افزایش دما به شدت کاهش می­یابد. به صورت کلی می­توان گفت خواص این نوع پوشش از پلی استر بهتر بوده و با توجه به اینکه قسمتی از ساختار پلی استر در این ماده با بنیان اپوکسی جایگزین شده است، هزینه­های اولیه خرید این ماده بیشتر می­باشد. با توجه به اینکه بین وینیل استر جدید و قدیمی‌ چسبندگی وجود ندارد امکان ترمیم ماده در صورت آسیب دیدگی وجود ندارد.

پوشش ­های اپوکسی

پوشش­ های اپوکسی پس از اختلاط و انجام واکنش پخت، یک شبکه سه بعدی تشکیل می­دهند. این ماده از انعطاف­پذیری بسیار خوبی نسبت­ به وینیل استر و پلی استر برخوردار است و به همین دلیل احتمال ترک خوردن آن به دلیل بروز تنش­های حرارتی در بتن و انقباض و انبساط سازه بسیار کمتر است. پوشش­های اپوکسی دو جزئی بوده و زمان انبارداری آن بسیار مطلوب (بین 1 تا 2 سال) می­باشد. چسبندگی پوشش اپوکسی به زیرآیندهای فلزی و بتنی بسیار زیاد بوده و در میان پوشش­های حفاظتی بیشترین است. با توجه به اینکه فرآیند حفاظت با میزان چسبندگی رابطه مستقیم دارد، پوشش­های اپوکسی بهترین گزینه جهت حفاظت سازه‌ها می­باشد.

دلیل نامگذاری این گروه از رزین­ها گروه اکسیران در انتهای مولکول آنهاست. حلقه اکسیران بسیار فعال بوده در اثر واکنش با ترکیبات اسیدی و یا قلیایی و یا ترکیبات حاوی اتم هیدروژن فعال، باز شده و فرآیند پلیمریزاسیون رخ می­دهد و پس از پخت، دانسیته شبک ه­ای شدن بالایی مشاهده می­شود. رایج­ترین ترکیبات مورد استفاده ترکیبات حاوی نیتروژن می­باشند که به نام‌هاردنر شناخته شده هستند. برای تهیه این نوع پوشش ­ها، از‌هاردنرهای مختلفی از جمله پلی آمیدوآمین ­ها، پلی آمین ­ها و فنالکامین ­ها استفاده می­شود که با رزین اپوکسی وارد واکنش شده و هر یک خواص و ویژگی­ های منحصر به فردی را در رزین اپوکسی ایجاد می­نمایند.

گروه دانش بنیان آبادگران با معطوف نمودن تمرکز تحقیقاتی بر مزیت­ها و معایب برشمرده در فوق، دستیابی به بهترین پوشش و رنگ­ های محافظتی بر پایه اپوکسی را هدف قرار داد و با تمرکزدادن پروژه­ های تحقیقاتی بر سنتز‌هاردنرهای فنالکامین با قابلیت پخت در زیر آب برای دستیابی به خواص ضدخوردگی موفق به طراحی و تولید سیستم ­های پوششی با کاربردهای گوناگون گردید.

از آنجا که باید در انتخاب سیستم ­های پوششی به شرایط آب و هوایی، دما و رطوبت نسبی محیط توجه داشت، پوشش­ های زیر به منظور حفاظت انواع سطوح بتنی (مطابق استاندارد ASTM C881) و فلزی به عنوان یک راه حل مطمئن و با پشتوانه علمی‌معرفی می­گردند.

انواع سیستم های پوششی پلیمری و مقایسه آنها

با توجه به رشد روزافزون تکنولوژی های حفاظت سطحی بتن، امروزه پوشش های بسیاری بر پایه پلیمر های مختلف طراحی و تولید شده اند که از جمله آنها می توان به پوشش های اپوکسی، وینیل استر، پلی استر، پلی یوریا، پلی یورتان و اکریلیک استایرن اشاره نمود. به صورت کیفی  خواص این پوشش ها در جدول ذیل آماده گردیده است:

همان گونه که در جدول مشخص است پوشش های اپوکسی در زمینه ویژگی های مقاومت فیزیکی و مکانیکی، چسبندگی به زیرآیند، سهولت  ترمیم و مقاومت شیمیایی با اختلاف نسبت به پوشش های دیگر بالاتر بوده و نفوذپذیری و جذب آّب کم آن، انعطاف پذیری مناسب و جمع  شدگی بسیار کم آن در کنار این ویژگی ها آن را به عنوان بهترین پوشش صنعتی برای محیط های مختلف مطرح نموده است. این پوشش با  توجه به اینکه سمی نیست، در زمان اجرا و پس از آن آسیب های زیست محیطی و انسانی ایجاد نمی نماید.

لازم به توضیح است رزین های وینیل استر اپوکسی، رزین هایی هستند که محصول واکنش رزین پلی استر غیر اشباع با بیس فنول A می  باشند و خواصی تقریبا مشابه رزین اپوکسی را منجر می گردند. در زمان اسنتفاده از این نوع رزین ها به دلیل وجود پیوند دوگانه، جهت  شکستن پیوند و انجام عمل کیورینگ از کبالت و پراکساید ا ستفاده می شود که همین امر با گذ شت زمان باعث ترک خوردن رزین، جذب  اشعه UV و جذب آب می شود که این مورد در رزین های اپوکسی بر پایه بیس فنول A وجود ندارد. به همین دلیل در زمان کاربرد این  رزین ها الیاف استفاده می گردد.

پیشنهاد متریال پوشش کاری:

رنگ اپوکسی بدون حلال ABADUR-280

یکی از رنگ‌های اپوکسی شرکت صنایع شیمیایی آبادگران پوشش اپوکسی بدون حلال (پوشش فری سالونت)  ABADUR-280  با قابلیت اجرا در ضخامت­‌های زیاد، جهت حفاظت سطوح بتنی در محیط‌های خورنده دریایی و شیمیایی می‌­باشد. به دلیل استفاده از رزین­‌های اپوکسی اصلاح شده در ساختار این رنگ، امکان سرویس دهی در محیط­‌های در معرض جو نیز وجود دارد.

این پوشش بدون حلال بوده و در ضخامت ­های زیاد قابل اجرا می­باشد. همچنین عدم وجود حلال در فرمولاسیون این رنگ آن را به یک رنگ ایده آل جهت اجرا در محیط­های بسته و فاقد تهویه تبدیل نموده است.

وجود حلال در پوشش ­ها علاوه بر افت کیفیت نهایی پوشش،باعث آلودگی‌های محیط زیستی نیز می­شود  این موضوع از اهمیت خاصی برخوردار است. عدم استفاده از حلال در ساختار رنگ اپوکسی ABADUR-280 و غیر سمی‌بودن آن این امکان را می­دهد که ماده در محیط­ های بهداشتی قابل اجرا باشد. و همچنین موجب می‌گردد که ساختارپلیمری محصول پس از واکنش بصورت ثابت باقی بماند و خصوصیات شیمیائی آن دچار افت خواص نگردد.

علی‌رغم آنکه پوشش ­های اپوکسی مقاومت جوی ضعیفی دارند و در برابر نور خورشید به شدت دچار زرد و گچی شدن می­شوند، به دلیل استفاده از مواد اولیه ویژه در فرمولاسیون این رنگ، مقاومت جوی این پوشش در برابر گچی شدن و زردشدگی بسیار خوب بوده و در معرض جو قابل استفاده می­باشد.

• بر اساس استاندارد ASTM G154 آزمون مقاومت در برابر UV پوشش ABADUR-280 انجام شده که نرخ زردشدگی و گچی شدن در قیاس با سایر پوشش ­های اپوکسی به مقدار قابل توجهی کاهش یافته است.
• آزمون غوطه‌وری پوشش در محلول‌های اسید سولفوریک (1، 5، 10 و50 درصد) و سود کاستیک (1، 5، 10 و50 درصد) بر اساس استاندارد ASTM D6943 بیانگر مقاومت شیمیایی عالی این پوشش در محیط ­های اسیدی و قلیایی می­باشد.
•  جهت اطمینان از ویژگی­ ضدخوردگی پوشش ABADUR-280، آزمون اسپری مه نمکی (Salt Spay) بر اساس الزامات استاندارد ASTM B117 به مدت 1000 ساعت در دمای 31 درجه سانتیگراد و رطوبت 60% انجام شده و مورد تایید قرار گرفته است.

از جمله خواص رنگ اپوکسی بدون حلال یا اصطلاحاَ رنگ اپوکسی فری سالونت به شرح زیر می‌باشد:

• چسبندگی فوق العاده به زیرایند
• مقاومت شیمیایی بسیار عالی
• مقاومت UV مناسب به عنوان یک سیستم حفاظتی
• دوام و عمر طولانی
• مقاوم در برابر یون کلر و نمک‌های موجود در آب دریا
• غیر سمی و قابل استفاده در محیط­‌های بهداشتی

موارد کاربرد

• مخازن بتنی
• مخازن نگهداری نفت، مواد شیمیایی و سوختی
• پوشش خطوط لوله

با توجه به ویژگی­ های مطرح شده می­توان گفت این ماده به دلیل دوام و طول عمر زیادی که دارد، فاصله زمانی مورد نیاز برای تعمیر و نگهداری را افزایش می­دهد و همین امر موجب شده خرید رنگ اپوکسی بدون حلال بسیار مقرون به صرفه باشد.

خواهشمند است جهت مشاوره در خصوص جزئیات فنی بیشتر محصولات، اجرا و یا خرید با کارشناسان شرکت پوشش صدر ایرانیان تماس حاصل فرمایید.