اغلب رنگ ها برای مؤثر بودن باید دارای تنه یا غلظت باشند تا رنگدانه ها در طول نگهداری رنگ ته نشین نشوند و یا پس از مصرف رنگی ریزش نکنند. ازطرف دیگر رنگ نباید خیلی غلیظ باشد چون موقع کار با برس یا اسپری مصرف کننده دچار مشکل می شود. خواص سیالی فوق (رئولوژی) به رنگپایه ها، حلال ها و رنگدانه های مصرف بستگی دارند؛ در هر حال جهت کمک به تنظیم خواص سیالی مورد نیاز افزودنی های غلیظ کننده یا تیکسوتروپ نیز توسط فرمولبندها بکار می روند.
ویسکوزته (η) ضریبی است معادل با نسبت تنش لغزشی به سرعت لغزش. چنانچه با کاهش یا افزایش سرعت لغزش، ویسکوزیته همیشه ثابت باقی بماند آن مایع سیال نیوتونی می باشد. رنگ ها معمولاً به صورت مخلوط هستند ومشخصاً مایعات غیرنیوتونی می باشند. اگر با افزایش سرعت لغزش ویسکوزیته افزایش یابد سیال “دیلاتانت” نامیده می شود.
درمورد رنگ ها این حالت عموماً نامطلوب بوده و فقط در مواقعی که حجم رنگدانه خیلی زیاد باشد اتفاق می افتد. از طرف دیگر اگر با افزایش سرعت لغزش ویسکوزیته کاهش یابد سیال شبه پلاستیک شناخته می شود. این حالت برای رنگ ها مطلوب است. چون وقتی رنگ توسط برس یا اسپری بر روی سطحی مالیده می شودسرعت زیاد لغزش ویسکوزیته را کاهش داده و کار بهتر صورت می گیرد. برعکس هنگامی که رنگ ساکن است (بدون لغزش یا با لغزش کم)ویسکوزیته زیادتر شده و مانع ته نشین شدن رنگدانه در ظرف می گردد و یا پس از بکارگیری رنگ مانع ریزش آن می گردد. حتی بعضی مواقع بهتر است که ویسکوزیته در سرعت های لغزش خیلی کم یا صفر در اثر تشکیل ساختمان موقتی ژل مانند با پیشرفت زمان افزایش یابد.
مایعی که چنین خاصیتی را از خود نشان دهد تیکسوتروپیک نامیده می شود. تشکیل چنین ژلی به مقاومت ته نشین شدن رنگدانه به هنگام سکون کمک می کند و به هنگام بکارگیری از ریزش آن جلوگیری می کند. در اثر نیروی لغزشی برس زنی یا اسپری ساختمان ژل خراب می شود و ویسکوزیته کاهش می یابد. موادی که تشکیل چنین ژلی را درحال سکون امکان پذیر می سازند تیکسوتروپ ها نامیده می شوند.
افزودنی هایی که در رنگ های پایه حلالی آلی برای تنظیم خواص سیالی بکار می روند در زیر نشان داده می شوند.
خاک های رس اصلاح شده
روغن کرچک هیدروژنه شده
صابون های آلومینیم
رزین های پلی آمید-آلکید
خاک های رس اصلاح شده (که بتون ها نامیده می شوند) خاک های رس بتونیت هستند که با یون های آمونیوم نوع چهارم تحت عملیات اولیه قرارگفته اند R نشان دهنده یک گروه آلکیل می باشد. به خاطر همین گروه ها ی آلکیل مولکول های آلی به سطوح صفحه ای بتونیت جذب شده و موجب متورم شدن آن می شوند. گاهی اوقات برای شروع متورم شدن ممکن است نیاز به عمل کردن اولیه با الکل باشد.
خاک های رس اصلاح شده ساختمان ژلی را در هنگام سکون ایجاد می کنند بنابراین خصوصیات تیکسوتروپیک ایجاد می کنند. یکی از مزایای بتونیت های فوق آن است که می توانند در حلال های آروماتیک یا قطبی بکار روند. تعدادی از موارد مورد بحث در چنین حلال هایی نمی توانند بکار روند.
صابون های آلومینیم مانند استئارات آلومینیم نیز برای اینکه ساختمان های ژل ایجاد کنند در صنعت رنگ بکار می روند. هر چه درصد آلومینیم صابون بالا باشد استحکام ژل بیشتر می گردد. این صابون ها در الکل های معدنی به خوبی کاربرد دارند. اگر استحکام ژل بسیار زیاد باشد توزان بهم می خورد. همچنین حفظ یکنواختی محصول در صورت استفاده از مواد تنه ایجادکن ممکن است مشکل باشد.
افزودنی دیگری که در سیستم های رنگ حلال برای کنترل سیالیت بکار می رود روغن کرچک هیدروژنه شده می باشد. ساختمان مولکولی این افزودنی پایه تری گلیسریدی دارد. گروه های هیدروکسیل موجود بر روی زنجیرهای اسیدچرب دلیلی است بر توانایی این ماده برای تشکیل شبکه کلوئیدی در حالت سکون . بین گروه های عاملی فوق پیوندهای قطبی تشکیل می گردد لذا وقتی این افزودنی به غلظت کافی موجود باشد یک خاصیت تیکسوتروپیک به رنگ می دهد.
طبق گزارش های موجود استفاده از یک حلال قطبی می تواند شبکه کلوئیدی را خراب کند چون مولکول های حلال قطبی جذب گروه های عاملی ماده افزودنی شده و پل های شبکه را خراب می کنند.
به طریق مشابه رزین های پلی آمید-آلکید نیز از طریق جاذبه قطبی میان گروه های عاملی ویژگی تیکسوتروپیک ایجاد می کنند. در این مورد رزین پلی آمید آلکید مصرفی را می توان به عنوان رنگپایه یا ماده افزودنی بکار برد.با اصلاح د رتولید این رزین ها می توانند محدوده وسیعی از خصوصیات تیکسوتروپیک به رنگ بدهند. با وجود مصرف معمول این رزین ها یک عیب احتمالی کاربردی دارند و آن تمایل به زرد شدن درشرایط معین می باشد.
در سیستم های رنگ های پایه لاتکس مائی برای تنظیم خواص سالی یک سری مواد غلیظ کننده کاملاً متفاوت بکار می روند. بعضی از این غلیظ کننده ها برای سیستم های مائی عبارتند از :
خاک های رس بنتونیت
متیل سلولز
هیدروکسی اتیل سلولز
سیلیس های فومی
سدیم کربوکسی متیل سلولز
پلی ساکاریدها
پروتئین ها
وقتی ذرات خاک رس بتونیت به آب افزوده می شوند آب را بین لایه های صفحه مانند خود جذب نموده و متورم می شوند. متورم شدن فوق به تشکیل ژل درسیستم آب – خاک رس مربوط می شود. این خاصیت می تواند برای تنظیم خواص سیالی یک روکش مائی بکار رود.
غلیظ کننده های سلولزی معمولاً در رنگ های پایه آلی مخصوصاً رنگ های لاتکس PVAc بکار می روند. سلولزها مستقیماً در آب حل نمی شوند. چون نیروهای جاذبه قوی بین گروه های OH موجود بر روی ماکرومولکول های پلی ساکارید مانع انحلال آن ها می گردند.
با اولین تبدیل سلولز به یک سلولز قلیایی (از واکنش با سود سوزآور) و سپس هدایت آن به طرف یک واکنش استخلافی با آلکیل کلراید (یا واکنشگرهای دیگر) یک پلیمر ویسکوز و محلول در آب مانند متیل سلولز ، هیدروکسی اتیل سلولز، یا کربوکسی متیل سلولز تشکیل می شود.
همانطور که مشاهده می شودبه ازاء هر حلقه هیدروگلولز سه گروه OH وجود دارد که می تواند در واکنش استخلافی شرکت کنند. باید توجه داشت که برای رسیدن به خواص مطلوب غلیظ شوندگی و انحلال درآب هر سه گروه هیدروکسیل باید مورد استخلاف قرار گیرند. میزان استخلاف با انجام وظیفه غلیظ کنندگی ارتباط مستقیم دارد.
عموماً افزایش ۱% تا ۲% از غلیظ کننده سلولزی برای غلیظ کردن یک رنگ لاتکس کافی است. پلیمرهای اکریلیک محلول در آب نیز معمولاً به عنوان غلیظ کننده رنگ های لاتکس مخصوصاً رنگ های لاتکس اکریلیک بکار می روند. این غلیظ کننده های پلیمری محلول در آب بر پایه اکریلیک اسید یا نمک های سدیم یا آمونیم آن هستند. هرچه وزن مولکولی پلیمر بیشتر باشد اثر غلیظ کنندگی بیشتری به سیستم مائی می دهد. از طرف دیگر طبق گزارش های موجود این غلیظ کننده های اکریلیکی به اندازه غلیظ کننده های سلولزی مؤثر نیستند اما ممکن است خواص توازنی بهتری ایجاد کنند.
غلیظ کننده های مشتق از مواد طبیعی مانند پلی ساکاریدها یا پروتئین ها هنوز در سیستم های روکش مائی بکار می روند. برای مثال در روکش های لاتکس استایرن بوتادین بعضی مواقع پروتئین های قلیایی بکار برده می شوند. پروتئین ها ممکن است از دانه های سویا یا از شیر (کازئین نامیده می شود) حاصل شده باشند. این پروتئین ها در اثر واکنش با یک قلیا مانند آمونیاک و در دماهای بالا حلالیت پیدا می کند. مصرف این غلیظ کننده ها تا اندازه ای رو به زوال است. یکی از معایب کاربرد این غلیظ کننده ها داشتن عمر محدود می باشدکه پس از آن مدت فاسد شده (تجزیه پروتیئن) و یا بی رنگ می شوند.
سیلیکاهای دود کننده (که از هیدرولیز تتراکلرید سیلیکون بدست می آیند) سال ها به عنوان غلیظ کننده و تیکسو تروپ در سیستم های رنگ آبی و حلالی مورد استفاده قرار گرفته اند. این مواد به عنوان مواد مسطح کننده نیز بکار برده می شوند. خواص تیسکوتروپیک منحصر بفرد آن ها مربوط به اندازه ذرات خیلی ریز توانایی تشکیل ساختمان ها زنجیری و تشکیل پیوند هیدروژنی مربوط می شود.
در شبکه های اجتماعی ما را دنبال کنید :
