ترکیباتی که برای تهیه رنگ ها استفاده می شوند، بسته به مکان، مقرارت محیطی و منابع در دسترس متفاوت هستند. به طور معمول، مواد اولیه رنگ و رزین ها را می توان به دسته های خاصی تقسیم بندی کرد. همه رنگ ها، از رنگ های خانگی ساده تا روکش خودروها به رنگدانه، رزین، حلال و افزودنی خاصی برای افزایش خواص خود نیازمندند. اینکه کدام ماده ی خام برای هر یک از این رنگ ها استفاده می شود، به دسترسی به منابع، اثر بخشی، هزینه و تاثیر بر محیط زیست بستگی دارد. البته کاربرد شیمی در صنعت رنگ را نیز نباید دست کم گرفت. برای تهیه مواد اولیه رنگ ها، ابتدا لازم است هدف و کاربرد رنگ مورد نیاز را بررسی کنیم.
از رنگ ها در ساختمان ها، وسایل نقلیه، مبلمان و سطوح مختلف استفاده می کنیم به همین دلیل تنها بهترین مواد اولیه می توانند از این سطوح در برابر عوامل مخرب محافظت کنند. برای تولید رنگ ها به مواد اولیه بسیاری برای ایجاد خواص خاصی در آنها نیازمندیم. رنگ ها و پوشش های صنعتی شامل مواد شیمیایی مختلفی از جمله چسب یا رزین، افزودنی ها، رنگدانه ها، آب، حلال ها و مواد معدنی هستند.
سایر مواد اولیه رنگ و رزین ها شامل استر اپوکسی، هاردنر اپوکسی، رزین آلکیدی، رزین های اکریلیک، رزین پلی آمید، اکسید آهن و اسیدهای چرب است. رنگ های تولید شده تجاری معمولا از مواد شیمیایی و فلزات سنگین به عنوان مواد اولیه استفاده می کنند. روغن یا مواد شیمیایی مبتنی بر نفت برای رنگدانه ها، حلال ها، رزین ها و مواد افزودنی استفاده می شوند. ترکیباتی مانند کربنات کلسیم و سیلیکات منیزیم وقتی با ترکیبات اولیه مانند دی اکسید تیتانیوم برای رنگ سفید ترکیب می شوند، تغییرات رنگی را ایجاد می کنند.
رنگ چیست؟
رنگ کامپوزیتی است که شامل رنگدانه های ریز تقسیم شده غوطه ور در مایع با رزین و یک حلال فرار است. رنگدانه ها معمولا اکسید روی، اکسید تیتانیوم و غیره هستند؛ در حالی که حلال ها معمولا سقز معدنی هستند. از رنگ ها در واقع به عنوان محصولات پوششی، محافظ و تزئینی استفاده می کنند. تولید رنگ تجاری معمولا نیازمند پردازش اضافی برخی مواد معدنی و سایر مواد خام است. با توجه به تولید انبوه، مواد خام مورد استفاده باید استانداردهای خاصی را رعایت کنند، تا ثبات و خلوص نهایی رنگ مورد به دست آید.
دسته بندی مواد اولیه رنگ و رزین:
رنگ ها و پوشش ها از دو ترکیب جامد و مایع تشکیل شدند، که بیشتر در دسته فرار و غیر فرار قرار می گیرند. عناصر فرار با قرارگیری در جو تبخیر می شوند در حالی که عناصر غیر فرار همچنان بخشی از پوشش فیلم هستند. قسمت های غیر فرار رنگ شامل:
- رنگ های مبتنی بر حلال (روغن یا رزین با خشک کن و مواد افزودنی)
- لاک شامل رزین، سلولز، نرم کننده و مواد افزودنی
- رنگ های مبتنی بر آب شامل پلی وینیل استات، استایرن بوتادین، امولسیون ها، پلیمرها، کوپلیمرها و مواد افزودنی
هستند. و بخش فرار رنگ ها شامل:
- استرها، کتون ها، آروماتیک ها، الکل ها و آلیفاتیک ها
هستند. در ادامه اجزای اصلی مواد اولیه مورد استفاده در رنگ ها را بررسی می کنیم.
اجزای اصلی مواد اولیه رنگ و رزین:
در ادامه ترکیبات لازم برای رنگ ها را بررسی می کنیم.
رنگدانه های رنگ:
ماده اصلی تشکیل دهنده رنگ، رنگدانه است. این رنگدانه ها باید مات بمانند تا مطمئن شوند که قدرت پوشش دهی بالایی دارند. همچنین از نظر شیمیایی بی اثر هستند تا پایداری و عمر طولانی داشته باشند. این ترکیبات باید غیر سمی یا سمیت کمی داشته باشند. رنگدانه های مختلف قدرت پوشش متفاوتی را برای هر واحد وزنی دارند. این ترکیبات به منظور ایجاد یک سطح رنگی جذاب استفاده می شوند. ذرات جامد درون رنگ به راحتی پرتوهای نور را منعکس می کند و عمر رنگ را افزایش می دهند و از فلزات در برابر خوردگی محافظت می کند.
این رنگدانه ها به دو دسته ی آلی و معدنی تقسیم می شوند. در این میان، رنگدانه های رنگی ارگانیک یا طبیعی، ترکیبات کربنی هستند که با طیف وسیعی از رنگ ها در محصولات تجاری سروکار دارند. مواد معدنی مانند رنگدانه کروم، اکسید تیتانیوم، رنگدانه های روی و رنگدانه های سرب به میزان زیادی به رنگ ها کمک می کنند. در اینجا از یک رنگ آلی نامحلول به نام تونر مانند هیدروکسید آلومینیوم، خاک رس یا سولفات باریم استفاده می شود که بر روی حامل معدنی رسوب می کند.
حلال ها:
حلال ها ترکیبات آلی فراری هستند که خاصیت تعلیق، حل کردن یا تغییر خواص فیزیکی سایر مواد موجود در رنگ ها را دارند. به عنوان رقیق کننده به بهبود سیالیت، صافی و نفوذ سطح متخلخل در زمان رنگ آمیزی کمک می کند.
این ترکیبات از خشک یا جدا شدن رنگ قبل از اعمال آن جلوگیری می کنند و رزین و رنگدانه ها توانایی تشکیل یک لایه خشک و رنگی را روی یک محیط خاص از دست نمی دهند. این حلال ها می تواند اتر نفتی، زایلن یا تولوئن باشد. این ترکیبات ویسکوزیته رنگ ها را تا حد مشخصی کاهش می دهند که باعث کاهش هزینه ساخت رنگ می شود. این ترکیبات 70 تا 75 درصد مایع رنگ را تشکیل می دهند و در نهایت پس از خشک شدن مایع رنگ، تبخیر می شوند. حلال هایی مانند الکل ها و اتیلن گلیکول کاربردهایی از جمله حلال کمکی در فرمولاسیون موجود در آب دارند.
افزودنی ها:
این ترکیبات بسته به کاربرد خاصی که رنگ مورد نظر نیاز دارد، به آن اضافه می شود. اما مواردی مانند نحوه پخش آسان رنگ و نحوه چسبندگی رنگ به سطوح خاص را افزایش می دهد یا ممکن است بر زمان خشک شدن تاثیر بگذارد.
رزین:
موادی که برای چسباندن رنگ به سطح خاصی پس از خشک شدن، استفاده می شوند. برای مثال رزین آلکیدی، یک پلی استر پیچیده مبتنی بر روغن است که به عنوان عامل تشکیل دهنده فیلم در برخی رنگ ها استفاده می شود. رزین پلی آمیدی، در درجه اول به عنوان یک عامل پخت همراه با رزین اپوکسی کار می کند.
اورتان و مشتقات آن معمولا در رنگ های لعاب به عنوان رزین و حلال استفاده می شوند. ترکیبات امولسیونی آب و اکریلیک معمولا به عنوان مواد اولیه رنگ پلاستیک، به عنوان ماده خام حلال و رزین استفاده می شوند. برای خرید مواد اولیه رزین و رزین اپوکسی با شماره های موجود در سایت مبتکران شیمی تماس حاصل فرمایید.
کلاسورها یا حمل کننده ها:
این ترکیبات در واقع رزین با روغن هستند و نقش اصلی آنها اتصال رنگدانه ها و بستر آنها است. چسب ها معمولا رزین ها، روغن ها و نرم کننده هایی هستند که دارای ویژگی های محافظتی هستند.
سایر مواد اولیه:
در ادامه سایر مواد اولیه رنگ و رزین ها را بررسی می کنیم:
- پرکننده ها یا افزایش دهنده های رنگدانه یکی دیگر از مواد اولیه ای هستند که هزینه رنگ ها را کاهش و ویسکوزیته آنها را مدیریت می کنند. این ترکیبات شامل پودر تالک، خاک رس، کربنات کلسیم و گچ هستند.
- خشک کن هایی مانند روی، سرب، کبالت، زیرکونیوم، کلسیم، منگنز و باریم هستند. این ترکیبات زمان خشک شدن رنگ ها را افزایش می دهند و باعث سخت شدن آن می شوند.
- عوامل ضد پوست شامل ترکیباتی هستند که برای جلوگیری از جامد شدن سطح رنگ در زمان نگهداری آن به رنگ اضافه می شود.
- عوامل ضد ته نشینی مواد اولیه دیگری هستند که کارایی پراکندگی رنگدانه ها را در بایندرها افزایش می دهند و از ته نشینی رنگدانه ها در زمان نگهداری آنها جلوگیری می کنند.
- نرم کننده ها برای افزایش خاصیت ارتجاعی لایه های رنگ و کاهش تمایل به ترک خوردگی لایه ها مفید هستند. همچنین برای ایجاد خواص خاص بهتر در رنگ ها برای کاربردهای مختلف به آنها عوامل مرطوب کننده، بازدارنده ی آتش، عوام ضد کف و مواد ضد شناور اضافه می کنند. برای افزایش دوام رنگ های بر پایه ی آب می توان از مواد نگهدارنده استفاده کرد.
- از سوی دیگر ضدعفونی کننده ها و مواد شوینده برای اهداف تمیز کاری به کار گرفته می شوند.
افزودنی ها را برای بهبود عملکرد به رنگ ها اضافه می کنند. بخش از این افزودنی ها شامل قارچ کش هاف ضد یخ ها، بازدارنده ی پوست، عوامل مرطوب کننده، خشک کن، تقویت کننده پایداری رنگدانه و غیره هستند. سایر افزودنی ها خواصی مانند پراکندگی رنگدانه، پایداری، خاصیت مات کنندگی و غیره را بهبود می بخشند.
مواد اولیه رنگ و رزین:
در ادامه برخی از مواد شیمیایی رایج در تهیه رنگ ها را بررسی می کنیم.
بوتیل استات:
بوتیل استات خنثی یک حلال بی رنگ، بی بو و میوه ای است که به دلیل قدرت حلال بالا و ظرفیت رقیق سازی بالا، یکی از مهم ترین حلال ها با فراریت خوب است. این ماده در رنگ، رزین، جوهر، چرم مصنوعی، پوشش های کاغذی و غیره کاربرد دارد.
ایزو بوتیل استات:
این ماده یک حلال خنثی و بی رنگ با رایحه ی میوه ای خوب و نقطه جوش متوسط است که از ایزوبوتانول و اسید استیک تشکیل شده است. از این ماده در تینر، صمغ، چسب، رزین های مصنوعی و جایگزین های بوتیل استات استفاده می کنند.
اتیل استات:
این ماده یک حلال بی رنگ، کمی شیرین و بی بو است. از مزایای این ماده می توان به هزینه کم، دسترسی آسات و سمیت کم اشاره کرد.
متیل استات:
حلال متیل استات ماده ای خنثی و بی رنگ است که قابل استفاده در سلولز، انواع لاک ها، رنگ ها و رزین ها، پوشش ها، عطرها، فرمولاسیون پاک کننده ها، واسطه ای برای تولید دارو و چرم استو همچنین در آن در طعم دهنده های مصنوعی استفاده می کنند.
ایزپروپیل الکل:
این ماده حلال بی رنگ و خنثی برای حل کردن طیف وسیعی از ترکیبات غیرقطبی به سرعت است که به سرعت تبخیر می شود و تقریبا برای حلال های جایگزین غیر سمی است. از این ماده در رنگ و رزین، لوازم آرایشی، ضد یخ، مواد غذایی، جوهر و جسب ها استفاده می کنند.
بوتیل گلیکول:
این ماده یک حلال خنثی و بی رنگ است که در بیشتر صنایع از جمله رنگ و رزین، جوهر های چاپ، نساجی، پاک کننده ها و حفاری روغن استفاده می شود. همچنین ماده ی اولیه در تولید پلاستیک است. دارای فراریت کم است و خواص رنگ را بهبود می بخشد.
اتیلن گلیکول:
اتیلن گلیکول یک حلال خنثی، غلیظ، بی رنگ و بی بو است. در فرمولاسیون ضد یخ، رزین، فیلم پلیمر، پلاستیک، الیاف، کاغذ، چرم، جوهر چاپ و صنایع نساجی استفاده می شود.
کاماسید:
مایع شفاف، بی رنگ و آنتی باکتریال است و برای استفاده در صنایع مختلف از جمله رنگ و رزین، شوینده و لوازم آرایشی به عنوان ضد باکتری، ضد قارچ سازگار با محیط زیست و نگهدارنده کاربرد دارد.
لیست مواد اولیه رنگ و رزین:
در صورتی که قصد خرید مواد اولیه رنگ سازی را دارید، می توانید با استفاده از جدول زیر لیست مواد اولیه رنگ و رزین موجود در موسسه مبتکران شیمی را مشاهده کنید.
| اکسید کروم | پلی استر | اکسید آهن | هیدروکسید کبالت |
| رزین اپوکسی | گام رزین | پلی وینیل الکل | دی اکسید تیتانیوم |
مراحل تولید رنگ:
تولید رنگ های تجاری در مقیاس انبوه، علاوه بر تایید مواد اولیه نیازمند مراحل تایید شده ای است که در ادامه آنها را بررسی می کنیم.
ساخت خمیر:
تولید کنندگان رنگ، کیسه های حاوی رنگدانه های ریز را به کارخانه منتقل می کنند. سپس رنگدانه ها با استفاده از رزین، حلال ها و مواد افزودنی برای تشکیل خمیر مخلوط می کنند.
پراکندگی رنگدانه:
در این مرحله، مخلوط خمیر رنگ به آسیاب شن و ماسه که یک استوانه بزرگ است، هدایت می شود. در اینجا مخلوط ذرات کوچک ماسه یا سیلیس را به هم می زنند تا ذرات رنگدانه را بیشتر آسیاب کنند تا کوچکتر شوند. در ادامه مخلوط را پراکنده و فیلتر می کنند تا ذرات ماسه از بین بروند.
هم زدن با سرعت بالا:
در این مرحله 90 درصد رنگ های لاتکس مبتنی بر آب را با استفاده از یک مخزن با سرعت بالا برای پراکندگی پردازش می کنند. تیغه دندانه دار دایره ای متصل به یک شفت چرخان رنگدانه را نزدیک به حلال مخلوط می کنند.
خرید و فروش مواد اولیه رنگ و رزین:
موسسه مبتکران شیمی یکی از تامین کنندگان مواد اولیه رنگ و رزین در ایران است، که محصولاتی با کیفیت بالا و قیمت را ارائه می دهد. شما مشتریان عزیز می توانید برای اطلاع از قیمت مواد اولیه رنگ و رزین و خرید با شماره های موجود در سایت تماس حاصل فرمایید.