انواع افزودنی رنگ رنگ‌های به‌کار رفته در عناصر موجود در طبیعت و محیط پیرامون، الهام بخش زیبایی و هنر برتر هستند. این رنگ‌ها برای ماندگاری و تأثیرگذاری بیشتر، نیاز به افزودنی رنگ دارند. نقش افزودنی در تولید رنگ، به عنوان پشتوانه تولیدات انواع رنگ، بسیار مهم و ضروری است. در این مقاله سعی بر آن شده است تا شما را با انواع افزودنی رنگ و چگونگی کاربرد آنها بیشتر آشنا کنیم.
در تعریف افزودنی رنگ می‌توان گفت از جمله ترکیباتی است که در جهت تقویت و اصلاح خواص پوشش نهایی در مراحل ساخت، انبارداری و همچنین کاربرد مواد پوششي به رنگ اصلی اضافه می‌شود. قسمتی از مواد افزودنی رنگ، متناسب با رزین‌ها و بخشی دیگر متناسب با رنگدانه موجود در رزین است که به آن دیسپرس کننده می‌گویند.
میزان افزودنی که در فرمولاسیون رنگ مورد نظر مصرف می‌شود، مقدار بسیار کمی در حدود ۰.۱ تا ۱ درصد دارد. با این حال سالانه بالغ بر ۳۵۰ هزار تن از این مواد استفاده می‌شود. نقش افزودنی در تولید رنگ، با توجه به تأثیر آن بسیار قابل توجه است. در حالی که با توجه به مصرف مقدار کم انواع افزودنی رنگ، از لحاظ قیمتی، آن‌چنان تأثیری بر قیمت رنگ ندارد. همچنین میزان مصرف کم افزودنی رنگ، با توجه به تأثیر آپتیم و جلوگیری از هر گونه تأثیرات جانبی است. این مقدار مصرفی، همیشه در آزمایشگاه‌های تخصصی رنگ، بر اساس استاندارد آلمانی DIN EN 9711 مورد بررسی قرار می‌گیرد.
افزودنی‌های رنگ با توجه به نوع کاربرد آنها انواع گوناگونی دارند. از مهم‌ترین این افزودنی‌ها می‌توان موارد زیر را برشمرد.
این نوع افزودنی از لحاظ ساختار شیمیایی و بار در پنج دسته قرار می‌گیرد که عبارتند از:
این افزودنی‌ها بر پایه کوپلیمرهای پلی سیلوکسان- پلی‌اتر هستند. قسمت پلی سیلوکسان در گروه کوپلیمرهای هم‌تراز کننده دی متیل سیلوکسان قرار می‌گیرد و بخش پلی‌اتر نیز بر اساس متوکسی پلی‌اتیلن اکساید است. این نوع ساختار کوپلیمری می‌تواند به صورت کوپلیمرهای پیوندی و یا دسته‌ای باشد.
ساختار این نوع افزودنی‌ها بر پایه کوپلیمرهای پلی دی متیل سیلوکسان- پلی‌اتر خطی با جرم مولکولی پایینی است. ضد کف، همان آنتی فوم است که باعث شکستن و از بین رفتن کف‌های به‌وجود آمده می‌شود. با توجه به این‌که کف‌های ایجاد شده باعث به وجود آمدن مشکلاتی در زمینه رنگرزی می‌شود، این مشکل توسط افزودنی ضد کف برطرف می‌شود.
در واقع ضد کف‌ها موادی شیمیایی هستند که در کنترل و کاهش حجم کف تشکیل شده بر روی سطح رنگ مؤثر هستند. از مشکلات کف‌ها در سطوح بالاتر صنعتی می‌توان به نقص در پوشش‌های صنعتی، عدم استفاده از ظرفیت کامل ظرف حاوی رنگ اشاره کرد. افزودنی‌های ضد کف شامل سه گروه ضد کف الکلی، سیلیکونی و غیر سیلیکونی هستند.
ساختار شیمیایی این نوع اصلاح کننده‌ها متنوع و زیاد است. خواص رئولوژیکی در این نوع افزودنی‌ها بستگی به نوع ساختار شیمیایی آنها دارد. اصلاح کننده‌های رئولوژی بر پایه سلولز اترها، کربوکسیل سلولزها و آمینو سلولزها هستند. نوع جدید این نوع اصلاح کننده‌ها از جرم مولکولی پایین‌تری برخوردار است که از طریق پدیده تجمعی خاصیت رئولوژی در فرمولاسیون، رنگ‌ها را به وجود می‌آورد. از انواع اصلاح کننده‌های رئولوژیکی می‌توان به غلظت دهنده‌های پایه معدنی و آلی- سلولزی اشاره کرد.
این نوع افزودنی رنگ به شکل مایع است که به منظور افزایش مقاومت فیلم رنگ در مقابل اشعه UV مورد استفاده قرار می‌گیرد. تثبیت کننده نور UV بر پایه هیدروکسی فنیل بنزو تیترازول است و در همه نوع حلالی امتزاج‌پذیر می‌باشد. این افزودنی رنگ برای هر دو نوع پوشش‌های آب پایه و حلال مورد استفاده قرار می‌گیرد.
افزودنی پلی یورتان یکی دیگر از انواع افزودنی رنگ است که به عنوان شتاب‌دهنده در فوم‌ها، پوشش‌ها و چسب‌های پلی یورتان کاربرد دارد. این افزودنی در دمای معمولی به صورت مایع است و مصرف آن باعث افزایش سرعت ژلاسیون می‌شود. همچنین مصرف پلی یورتان در رنگ، باعث سريع‌تر شدن زمان Tack-free می‌شود و خواص مکانیکی را در فوم‌ها بالاتر می‌برد.
افزودنی ضد رويه، بیشتر در رنگ‌های هوای خشک و مرکب کاربرد دارد. زمانی که حلال مورد استفاده در رنگ‌های پایه حلالی از بین می‌رود، موجب می‌شود یک لایه از مواد درون رنگ باقی بماند. با استفاده از افزودنی رنگ ضد رویه از تشکیل این لایه بر روی سطح رنگ جلوگیری می‌شود. یکی از رایج‌ترین انواع افزودنی ضد رویه، متیلاتیل کتوکسیم است. این افزودنی قادر به افزایش ظرفیت خشک‌کن سطحی یا کبالت است. مقدار مصرف این ضد رویه‌ها معمولاً بین یک الی چهار درصد است. گاهی اوقات از ترپن‌ها مانند دی پنتن و روغن کاج به عنوان افزودنی ضد رویه استفاده می‌شود.
افزودنی‌ها در رابطه با پیوندهایی که دارند، به دسته‌های مختلفی تقسيم می‌شوند. به طوری که برخی از آنها به صورت غیر یونی و بعضی دیگر دارای بار مثبت و منفی هستند. نوع بار افزودنی‌ها در اکثر موارد با توجه به عامل‌های خارجی تعیین می‌گردد.
به عنوان نمونه کربوکسیل می‌تواند بار افزودنی‌ها را به منفی تغییر دهد. در مقابل، عوامل آمینو، همین بار را به مثبت تبدیل می‌کند. برای پی بردن به نوع بار و خاصیت فیزیکی افزودنی‌ها، کافیست اطلاعات شیمیایی مربوط به عدد هیدروکسیل، عدد اسیدی و عدد آمینی را به دست آورد.
مونومرهای تشکیل‌شده در افزودنی رنگ، توسط پلیمریزاسیون تراکمی، حلقه گشایی یا رادیکالی، وظایف افزودنی‌ها را ديکته می‌کنند. این وظایف بر اساس نوع کوپلیمرهای استری، اتری، یورتانی، اورهای و سیلوکسانی است. گاهی اوقات به منظور گسترش عملکرد و شکل دادن به ساختار مولکولی یک افزودنی رنگ، از ساختارهای پلیمری گوناگون در فرمول شیمیایی آن استفاده می‌شود.
افزودنی‌ها از لحاظ ساختار مولکولی منظم هستند و جرم مولکولی پایینی دارند. ساختار مولکولی آنها شامل مواد پلیمری عامل داری است که عملکردشان به ماهیت شیمیایی و ساختار درونی آنها بستگی دارد. این عملکرد بیشتر تحت تاثیر ساختارهای پلیمری متشکل از هیدروکسیل، کربوکسیل، فسفات و آمین‌ها است. همچنین یک ویژگی مشترک در همه انواع افزودنی، ساختار کوپلیمری آنها است که این نوع ساختار در همه افزودنی‌ها به صورت پیوندی یا دسته‌ای وجود دارد.
جمع بندی
در این مقاله تلاش کردیم شما را با انواع افزودنی‌های رنگ و ویژگی‌های آنها آشنا کنیم. همان‌طور که گفته شد مواد افزودنی رنگ، ترکیباتی هستند که با درصد کم برای پشتیبانی و بهبود خواص اساسی رنگ در طی مراحل تولید، نگهداری و کاربرد به رنگ اضافه می‌شود.
به طور کلی نقش افزودنی در تولید رنگ به صورت مرطوب‌کننده، دیسپرس کننده، غلظت دهنده و هم‌تراز کننده است. همه انواع افزودنی رنگ بر پایه کوپلیمرهای پیوندی و دسته‌ای تولید می‌شوند. همان‌طور که در بالا اشاره شد، هدف نهایی و اصلی انواع افزودنی‌ها در جهت حفظ خاصیت اصلی رنگ و بهبود عملکرد آن است.
پلی تیز