رنگ پلی یورتان

تاریخچه پلی یورتان

کشف پلی اورتان که بواسطه آن رنگ پلی یورتان ایجاد شد در سال 1937، توسط Otto Bayer و همکارانش در آزمایشگاه های I.G. Farben در شهر Leverkusen آلمان، صورت گرفته است. مطالعات اولیه بر محصولات PU متمرکز بود که از دیسیوسیانات های آلیفاتیک و دیامین های تشکیل دهنده پلی اورتیل به دست می آمد. دیده شده که ویژگی های جالب PU، مربوط به دیسیوسیانات های آلیفاتیک و گلیکول است. پلی سوسیانات ها در سال 1952 به صورت تجاری در سترس قرار گرفتند و بعد از مقیاس تجاری آن، به سرعت تولید PU (بعد از جنگ جهانی دوم) از دیسوسیانات تولوئن (TDI) و پلیول های پلی استر دیده شد. در سال های بعد (1952 تا 1954)، سیستم های متفاوت پلی استر-پلی سوسیانات توسط Bayer تولید شد.

پلیول های پلی اتر به تدریج جایگزین پلیول های پلی استر شدند که به دلیل مزایای آنان از جمله قیمت پایین، رسیدگی آسان و ثبات بهبود یافته هیدرولیکی آنان نسبت به موارد قبلی بود. پلی(اتر تترامتیلن)گلیکول (PTMG)، توسط DuPont در سال 1956، به عنوان پلیمرازیسیون تتراهیدروفیورن و اولین پلیول پلی اتر تجاری، معرفی شد.

بعدا در سال 1957، BASF و Dow Chemical گلیکول های پلی آلکالین را تولید کردند. Dupont براساس PTMG و دیسوسیانات 4و4-دی فنیل متان (MDI) و دیامین اتیلن، فیبر اسپندکس را به نام Lycra تولید کرد. در دهه های بعد، PU از فوم های انعطاف پذیر (1960) به فوم های سخت (فوم های پلی سوسیانات ها-1967) تبدیل شدند زیرا که عوامل دمیدن پلیول های پلی اتر و ایزوسیانات پلیمری همانند دیسوسیانات دی فنیل پلی متیلن (PMDI) در دسترس قرار گرفتند. این فوم های PU بر اساس PMDI، مقاومت گرمایی خوب و به تعویق انداختن آتش را نشان دادند.

در سال 1969، تکنولوژی واکنشی قالب گیری تزریقی PU (PU RIM) معرفی شد که بعدا به واکنشی قالب گیری تزریقی تقویت یافته (RRIM) پیشرفت کرد که مواد PU با عملکرد بالا تولید کرده و در سال 1983 منجر به تولید اولین خودرو با بدنه پلاستیک در آمریکا شد. در دهه 1990،آگاهی نسبت به خطرات مصرف کلر در بازار ( به عنوان مثال، کربن دیوکسید، پنتان، 1و1و1و2-تترافلورواتان، 1و1و1و3و3-پنتافلوروپروپان) افزایش یافت. در همان زمان، PU دو بسته ای، تکنولوژی اسپری پلی اورآ PU، به حقیقت پیوست که دارای مزایای مهمی همچون غیر حساس بودن به آب و واکنش پذیری بالا بود. آنگاه استراتژی استفاده از پلیول های برپایه روغن گیاهی برای بهبود PU به کار رفت. امروزه دنیای PU راه طولانی را طی کرده است؛ هیبرید های PU، کامپوزیت های PU، PU های غیر ایزوسیانات. همچنین کاربرد های زیادی در زمینه های مختلف دارد. علاقه به PU، به دلیل ترکیبات و پروتکل کاربرد ساده آنان، واکنش دهنده های پایه ساده (اندک) و ویژگی های عالی محصول نهایی، ایجاد شد. قسمت های آتی، توصیف خلاصه شده ای از مواد خام مورد نیاز در ترکیب PU و همچنین شیمی عمومی استفاده شده در تولید آن، ارائه میدهد.

رنگ پلی یورتان

رنگ پلی یورتان

 

مواد خام

PU توسط واکنش میان یک ایزوسیانات دی/پلی و یک دایول یا پلیول تولید شده که گروه های تکرارشونده اورتان در حضور توسعه دهنده زنجیره، کاتالیزگر و/یا دیگر افزودنی ها ایجاد میشود. اغلب استر، اتر، اوره و حلقه های آروماتیک در کنار اورتان و در ستون فقرات PU وجود دارد.

رنگ پلی یورتان ها چه هستند؟

رنگ پلی یورتان از واکنش شیمیایی بین رزین پلی اورت (که به عنوان پایه یا “قسمت A ” شناخته می شود) و یک عامل سفت کننده ی پلی ایزوسیاناتی (که به عنوان سخت کننده شناخته می شود ) تشکیل می شود. نوع رزین را می توان با پلی استر، پلی اتر یا اکریلیک اصلاح کرد. ساختار شیمیایی پلی یورتان بسیار متقابلا پیوسته هستند و وزن مولکولی بسیار زیادی دارند.

درقسمت رنگ، پلیمرهای پلی یورتان پوشش محکم و با دوامی را ارائه می دهند که بسیار مقاوم در برابرشرایط بد جوی، آفتاب، باد و بارش است. پلی یورتان همچنین به رنگ این امکان را میدهد که به شکل سطوح براق تر دربیاید، و پایانی زیبا و نامتناقض را ارائه دهد. سطوح براق تر همچنین خاصیت تمیز شدن توسط خود سطح را بهبود میدهد – یعنی خاک و گرد و غبار در طول باران از سطح زدوده شده، و باقی مانده
خاک را می توان با مواد شوینده و آب به راحتی تمیز کرد. گرافیتی را نیز می توان از این سطح صاف
با استفاده از مواد تمیز کننده اختصاصی پاک کرد .

بنابراین رنگ پلی یورتان به طور کلی بهترین گزینه برای حفاظت و زیبا سازی دراز مدت طیف وسیعی از بسترها میباشد.

چرا من باید از پلی یورتانها استفاده کنم؟

پلی یورتانها برای پوشش سیستم های صنعتی و معماری به عنوان پوشش های پایانی که معمولا روی پرایمرها و پوششهای میانی اعمال میشوند، انتخاب شده و ویژگی های منحصر بفرد هر پوشش را برای تولید سیستم های پوششی محافظتی طولانی مدت با هم ترکیب میکند. بسترهای مناسب شامل قطعه فولادی، روکش و بتن می باشد.

پوشش های پایانی پلی یورتان معمولا ویژگی ها و مزایای زیر را ارائه می دهند:

• رنگهای پایانی براق که در برابراز دست دادن رنگ و براقیت مقاومت میکنند.
• مقاوم در برابر سایش و محکم حتی در برابر استفاده ی مداوم – عالی برای مناطقی با سایش بالا.

• قابلیت عدم فرسایش در هوا – مقاومت در برابر سطح بالای UV و شرایط بد جوی.

• مناسب برای طیف وسیعی از دماها – مناسب برای وضعیتهایی تا دمای حدودا 110 درجه سانتیگراد.

• مقاوم در برابر مواد شیمیایی (نرم نمیشود یا توسط طیف وسیعی از حلالها آسیب نمیبیند) و به همین دلیل به طور ذاتی مقاوم در برابر رنگ های اسپری مبتنی بر حلالها (گرافیتی) بوده، و مواد تمیز کننده ی گرافیتی که برای پاک کردن آنها استفاده می شود.

• پلی یورتان اکریلیک به راحتی قابل پوشش دهندگی دوباره می باشد (پس از آماده سازی مناسب سطح).

رنگ پلی یورتان

رنگ پلی یورتان

در چه جاهایی باید از پلی یورتان ها استفاده کنم؟

پوشش های پلی یورتان طی سالیان به عنوان پوشش پایانی در صنایعی مانند: وسایل نقلیه و حمل و نقل تجاری، فولاد ساختاری نفت و گاز ساحلی و غیر ساحلی، کشتی ها، ماژول های منازل، لوله کشی خارجی، خرده فروشی و معماری تجاری و ساخت و ساز فولاد، قابسازی، مبلمان، نرده ها، زیرساخت ها، از جمله پل ها و تونل ها، و محفظه مخزن ذخیره خارجی.

آیا استفاده از پلی یورتانها امن است؟

رنگها معمولا شامل مخلوطی از حلالها و مواد افزودنی میباشند که اگر به طور نامناسب استفاده شوند، برای سلامتی مضر هستند.رنگ  پلی یورتان ها با استفاده از یک عامل سفت کننده ی پلی ایزوسیاناتی، که حاوی مقدار کمی از مونومر ایزوسیانات است، سفت میشوند که کوچک است اما اگر به طور نامناسب استفاده شود، خطرناک است.رنگ های پلی یورتان اگر مسئولانه استفاده شوند کاملا ایمن هستند، مانند هر رنگ رقیق کننده ای می باشند.

کاربرد قلمو و غلتک

در استفاده از قلم مو و رولر، خطرات عمدتا به پاشیدن و ریختن رنگ به طور مستقیم در مناطق حفاظت نشده بدن و استنشاق بخارات حلال محدود می شود.

از خطرات استنشاق بخارات حلال برای سلامتی می توان با استفاده از اعمال مناسب و ماسکهایی که مانع تنفس بخارات حلال هستند اجتناب کرد. پیشگیری از تماس با پوست با پوشیدن دستکش های مقاوم در برابر حلال، جوراب، چکمه های ایمنی، بلوزهای آستین بلند و لباس کار حاصل میشود. به نظر ما، هنگامی که رنگ های پلی یورتان توسط قلمو و غلتک اعمال میشوند، شواهدی وجود ندارد که نشان دهد که این رنگ ها نسبت به استفاده از رنگ های معمول بر پایه حلال برای اعمال کننده خطر بیشتری داشته باشند.

رنگ پلی یورتان

رنگ پلی یورتان

کاربرد اسپری

با این حال، در صورت استفاده از تفنگ اسپری ، استنشاق رنگ ذوب شده، در مقایسه با استنشاق بخارات حلال، خطر بیشتری برای سلامتی دارد زیرا ذرات رنگ معلق در هوا ترکیبی هستند از رزین ها، رنگدانه ها، عامل سفت کننده ی پلی ایزوسیاناتی و مونومر ایزوسیانات و حلال. برای رفع خطرات استنشاق رنگ پاشيده شده برای سلامتی نیز می توان از ماسکهای صورت مناسب، با اندازه ی مناسب و فشار مثبت که از هوای اطراف تغذیه میکنند و یا هود استفاده کرد.

در هنگام اسپری کردن پلی یورتان یا هر نوع رنگ دیگر، با استفاده از یک ماسک که با اندازه ی مناسب تمام صورت را در بر گیرد و فشار مثبت که از هوای اطراف تغذیه میکند و ضدعفونی کننده هوا بوده، از تنفس گرد اسپری جلوگیری نمایید، و از تمام آیین نامه های مربوط به قوانین اسپری کردن رنگ در کشور خود پیروی کنید (Qld، NSW، ACT، Vic، Tas، SA، WA و NT ) . موارد دیگر عبارتند از لباس کار، کفش ایمنی و دستکش مقاوم در برابر حلال.
پلی یورتان مبتنی بر آب
پلی یورتان مبتنی بر آب، بهترین انتخاب برای پروژه هایی است که در معرض حرارت و مواد شوینده نیستند. این پلی یورتان بیرنگ بوده و از سطح تازه درست شده محافظت میکند. زودتر از نسخه ی مبتنی بر روغن خشک میشود، اما می تواند گران تر نیز باشد.
پلی یورتان مبتنی بر آب بصورت بیرنگ برای فضاهای داخلی و به عنوان یک یورتان تیر آهنی برای فضاهای بیرونی موجود میباشد. از یک قلموی مصنوعی رشته ای استفاده کنید و یا یک اسپری آئروسل برای اعمال سه لایه ی پلی یورتان بیرنگ و یا یورتان تیر آهنی خریداری کنید. خشک شدن لایه های پلی یورتان بیرنگ دو ساعت طول میکشد، در حالی که خشک شدن یورتان تیر آهنی چهار ساعت طول می کشد.
پلی یورتان مبتنی بر روغن
رنگ پلی یورتان مبتنی بر روغن ارزانتر و با دوامتر از همتایان مبتنی بر آب است. از آن برای حفاظت از پروژه هایی که انتظار می رود در معرض گرما یا مواد شیمیایی قرار گیرند استفاده کنید. پروژه ساخت و ساز شما نیاز به تعداد کمتری از روکش های پلی یورتان مبتنی بر روغن دارد زیرا این رنگ 15 تا 20 درصد مواد جامد پلی یورتانی بیشتری از پلی یورتان مبتنی بر آب دارد. با این حال، یک رنگ زرد رنگی باقی میگذارد که ممکن است برای برخی پروژه های خاص نامطلوب باشد.
پلی یورتان مبتنی بر روغن در چندین گونه ظاهر می شود: ، مالیده شونده در فضاهای داخلی ، ترکیب لکه و پلی ، محکم، سریع خشک شونده و یورتان تیر آهنی فضاهای بیرونی. سه لایه از مالیده شونده در فضاهای داخلی را با یک پارچه ی بدون کرک اعمال نمایید. هر لایه به 2 تا 3 ساعت برای خشک شدن نیاز دارد. با استفاده از یک قلم مویی طبیعی، دو لایه ی پلی یورتان ترکیب لکه و پلی ، محکم، و یا سریع خشک شونده، اعمال کرده و پس از اعمال هر لایه 4-6 ساعت صبر کنید. خشک شدن لایه های یورتان تیر آهنی چهار ساعت طول می کشد. آن را با استفاده از قلموی مصنوعی رشته ای و یا خرید اسپری آئروسل اعمال کنید.
پلی یورتان مبتنی بر آب، تعدیل یافته با روغن
پلی یورتان مبتنی بر آب، تعدیل یافته با روغن پیوند ترکیبی است از پلی یورتان مبتنی بر روغن و مبتنی بر آب. و با دوامتر از پلی یورتان مبتنی بر آب است. این نوع پلی یورتان به گونه های قلم مویی و مالیده شونده موجود میباشد. با استفاده از قلموی مصنوعی رشته ای و یا اسپری، سه لایه گونه ی قلم مویی اعمال کنید. خشک شدن هر لایه دو ساعت طول می کشد. با استفاده از یک پارچه بدون کرک، سه لایه از گونه ی مالیده شونده را اعمال کنید. خشک شدن هر لایه دو تا سه ساعت طول میکشد.
مسائل امنیتی
رنگ پلی یورتان مبتنی بر آب کم بو بوده و میزان نشر VOC کمی دارد. از سوی دیگر، پلی یورتان مبتنی بر روغن دارای بوی قوی است و باید با یک دهان بند طبی و در محیطی با تهویه ی مناسب استفاده شود. همچنین دارای نشر VOC بالا بوده و به این خاطر ممکن است در بعضی از مناطق ایالات متحده به دلیل قوانین زیست محیطی کمتر یافت شود.

خلاصه

رنگ های پلی یورتان دوام بسیار بالاتر و زیبایی بیشتری نسبت به اکثر انواع دیگر رنگها دارا است و باید در مواردی که حفاظت دراز مدت بستر از اهمیت برخوردار است و تعمیر و نگهداری کمی مورد نظر است، مورد استفاده قرار گیرد.