(واحد تحقیق و توسعه کارخانه بهنو رنگ)
رزین ها (بایندر ها) به عنوان یکی از مهم ترین اجزای پوشرنگ و پوشش معرفی شدند. زیرا بسیاری از خواص مهم پوشش ها و فیلم های خشک مانند سختی، چسبندگی، مقاومت شیمیایی و حلالی و دوام، در درجه اول به ماهیت رزین های مورد استفاده بستگی دارد. پس از اعمال پوششها، رزینها با انواع مکانیسمهای فیزیکی و/یا شیمیایی، فیلمهای مفیدی را تشکیل میدهند که فیلمهای مایع را به یک پوشش خشک تبدیل میکنند. رزین ها اکثر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پوشش ها را کنترل می کنند. توجه به این نکته مهم است که در حالی که صدها نوع پلیمر به صورت تجاری در دسترس هستند، تنها تعداد کمی از آنها به عنوان رزین برای پوشش ها مفید هستند زیرا الزامات خاص برای استفاده موفقیت آمیز از رزین ها در پوشش ها وجود دارد. رزین ها اساساً مواد پلیمری هستند که از طریق فرآیند پلیمریزاسیون از پیوند بین واحدهای مولکولی کوچک به نام مونومر تشکیل می شود.
نمایش شماتیک ساده واکنش پلیمریزاسیون
1- چشمانداز بازار رزینها در رنگها و پوششها
ارزش بازار جهانی رزینها در پوشرنگها و پوششها در سال ۲۰۲۲، 94/33 میلیارد دلار آمریکا تخمین زده شد. پیشبینی میشود که این رقم تا سال ۲۰۳۱ به 56/52 میلیارد دلار آمریکا برسد. بزرگترین مصرفکننده رنگها و پوششها در سراسر جهان، صنعت ساخت و ساز است. تقریباً 40٪ از کل مصرف به تنهایی توسط این صنعت انجام میشود. تقاضای این صنعت برای رنگها و پوششها به طور قابل توجهی بر تقاضا برای رزینهای مورد استفاده در تولید رنگها و پوششها تأثیر میگذارد. طبق تحقیقات Straits، پیشبینی میشود که صنعت ساخت و ساز جهانی طی ده سال آینده به طور متوسط سالانه 2/3٪ رشد کند و به ارزش اسمی بیش از 0/6 تریلیون دلار برسد. پیشبینی میشود که تقاضا برای ساخت و ساز مسکونی به دلیل رشد سریع جمعیت در منطقه آسیا و اقیانوسیه بویژه چین و هند به طور قابل توجهی افزایش یابد. این امر احتمالاً استفاده از رنگها و پوششهای ساختمانی را افزایش میدهد و تقاضای بازار برای رزینها را افزایش میدهد.
بازار جهانی رزینها در رنگها و پوششها بر اساس نوع و صنعت مصرفکننده نهایی تقسیمبندی شده است. بر اساس نوع، بازار جهانی رزینها در رنگها و پوششها به اپوکسی، اکریلیک، پلیاورتان، پلیاستر، پلیپروپیلن و آلکید تقسیم میشود.
بخش اکریلیک بیشترین سهم را در بازار دارد و انتظار میرود بالاترین نرخ رشد سالانه را داشته باشد. رزین اکریلیک یکی از پلیمرهایی است که اغلب در صنعت رنگ و پوشش استفاده میشود. اکریلیکهای ترموپلاستیک و ترموست دو نوع رایج مورد استفاده هستند.
بر اساس صنعت مصرفکننده نهایی، بازار جهانی رزینها در رنگها و پوششها به بخش های صنعتی، ساختمانی، خودرو و بستهبندی تقسیم میشود. بخش ساختمانی بالاترین بازار را در اختیار دارد رشد فعالیتهای ساختمانی جهانی، تقاضا برای رزینهای مختلف در صنعت رنگ و پوشش را افزایش میدهد. بازار پوششهای معماری و ساختمانی در درجه اول تحت سلطه رزینهای پرکاربرد مانند وینیل اکریلات، استایرن اکریلیک و اکریلیک خالص است.
صنعت بیش از 25٪ از رزینهای رنگ و پوشش را استفاده میکند. این بخش شامل برق، زیرساختها، نفت و گاز، برق و الکترونیک و سایر رزینهای صنعتی است. اپوکسی، پلیاستر، پلیاورتان و مخلوطهای اپوکسی-پلیاورتان رزینهای محبوبی هستند. گسترش فعالیتهای صنعتی در سراسر جهان، تقاضا برای رزینها در پوششهای صنعتی را افزایش میدهد. بنابراین، پوششهای صنعتی تقاضا را برای بازار مورد مطالعه افزایش میدهند.
2- رزین های ترموپلاستیک و ترموست
- رزین های ترموپلاستیک (Thermoplastic) پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا هستند که قادر به تشکیل فیلم های مفید بدون نیاز به هیچ گونه واکنش شیمیایی در حین یا پس از تشکیل فیلم هستند. رزین های ترموپلاستیک اساساً پلیمرهای خطی یا شاخه ای هستند. تشکیل فیلم پوشش های بر پایه چنین پلیمرهایی در درجه اول فقط شامل تبخیر حلال است. ویسکوزیته محلول حاوی رزین با توجه به وزن مولکولی بالای رزین های ترموپلاستیک بالا است که این امر مستلزم استفاده از مقادیر بالاتر حلال در پوشش های آنها است تا ویسکوزیته آنها به سطوح قابل قبول کاهش یابد. با این حال، لاتکس های رزین ترموپلاستیک (رزین های ترموپلاستیک دیسپرس شده در آب) می توانند بدون استفاده از حلال ها پوشش لازم را ایجاد کنند. چنین سیستم هایی بسیار محبوب هستند و بخش عمده ای از پوشش های پایه آب امروزی را تشکیل می دهند.
- رزینهای ترموست (Thermosetting)، مواد پلیمری هستند که باید پس از اعمال پوششها متحمل برخی واکنشهای شیمیایی برای تشکیل فیلمهای مفید باشند. این واکنشهای شیمیایی که واکنشهای پیوند عرضی یا واکنشهای پخت نامیده میشوند، اساساً زنجیرههای پلیمری نسبتاً کوچکتری را به هم متصل میکنند که منجر به افزایش وزن مولکولی و تشکیل ساختار پلیمری شبکهای میشود. بنابراین، ساختار پلیمر در فیلمهای پخت شده سیستمهای ترموست، بر خلاف انواع ترموپلاستیک، توسط پیوندهای شیمیایی قوی که زنجیرههای پلیمری را به هم متصل میکنند، تشکیل میشود و این فیلم ها را در برابر حمله شیمیایی و حلال مقاوم میسازد.
به طور کلی رزین ها و بایندرهای مورد استفاده برای پوشش ها باید دارای خواص مطلوب زیر باشند:
- یک جرم مولکولی بالا یا قابلیت پیوند عرضی (پخت) پس از اعمال پوشش
- حلالیت در حلال ها یا قابلیت پخش شدن در آب برای فرمولاسیون موثر، پردازش و کاربرد
- قابلیت تشکیل فیلم پیوسته، چسبنده و یکنواخت پس از اعمال پوشش ها
- خواص فیزیکی، حرارتی – مکانیکی و نوری که در کاربردهای پوشش مورد نیاز است
- طیف گسترده ای از سازگاری با رزین های مختلف، پیوند دهنده های عرضی، مواد افزودنی، حلال ها و آب
- ماندگاری خوب در شرایط نگهداری عادی
- نیاز کم به ترکیبات آلی فرار (VOC) یا بدون نیاز به VOC برای فراورش یا استفاده آنها در پوشش ها
- امکان ارائه محصولات پوشرنگ و پوشش مطابق با الزامات مقرراتی
- ترجیحا از منابع پایدار تهیه شده باشد
- رقابتی بودن در هزینه.
3- انواع رزین ها
(3-1) رزین های آلکیدی (Alkyd resins)
رزین های آلکیدی بیش از هشت دهه است که در پوشش های سطح استفاده می شوند. آنها به دلیل هزینه کم، خواص عملکردی خوب و کاربردهای متنوع، رزین پایه و مورد توجه برای پوشش های ساختمانی پایه حلال و تا حد قابل توجهی برای پوشش های صنعتی بوده اند. اصطلاح رزین آلکیدی در ابتدا برای توصیف محصول واکنش الکلهای چندعاملی با یک اسید چندظرفیتی که از ادغام «al» از «الکل» و «cid» از «اسید» (برای کمک به تلفظ به «kyd» تغییر یافته است) بدست آمده است. اگرچه این هیچ اشاره ای به جزء اسیدهای چرب ندارد، رزین های آلکیدی به طور کلی به عنوان پلی استرهای اصلاح شده با روغن شناخته می شوند.
علیرغم توسعه طیف گستردهای از رزینهای سنتزی دیگر، رزینهای آلکیدی بخش بزرگی از رزینهای صنعت پوشرنگ را به دلایل متعددی تشکیل می دهند. آنها یک سیستم تک جزئی با ثبات ذخیره سازی عالی هستند؛ آنها نسبتا ارزان هستند و همچنین در حلال های ارزان قیمت محلول هستند؛ آنها سازگار هستند و می توانند برای طیف گسترده ای از ویژگی ها، از ترکیبات سخت و سریع خشک شونده تا رزین های نرم تر و کند خشک شونده انعطاف پذیرتر، مهندسی شوند؛ آنها را می توان با تعدادی رزین دیگر برای بهبود خواص فیلم شان به شکل شیمیایی اصلاح کرد؛ و دارای ویژگی های مرطوب کنندگی عالی برای رنگدانه ها و همچنین سطوحی هستند که روی آنها اعمال می شوند.
از نظر شیمیایی، همه آلکیدها پلی استر هستند و از واکنش چند تراکمی الکلهای چندعاملی و اسیدهای چند ظرفیتی با درجه خاصی از اصلاح توسط نوعی روغن یا اسید چرب به دست میآیند.
(3-1-1) طبقه بندی رزین های آلکیدی
اکثر رزین های آلکیدی رایج و سنتی بر اساس محتوای روغن (% وزنی روغن در رزین نهایی) به صورت زیر طبقه بندی می شوند:
- رزین آلکیدی کوتاه روغن : محتوای روغن کمتر از 40 درصد
- رزین آلکیدی متوسط روغن : محتوای روغن 40 تا 60 درصد
- رزین آلکیدی بلند روغن : محتوای روغن 60 تا 70 درصد
- رزین آلکیدی با طول روغن بسیار بلند: محتوای روغن 70 تا 85 درصد.
خواص کلیدی و اصلی رزین های آلکیدی شامل زمان خشک شدن، سختی و زرد شدن بوسیله نوع و محتوای اسید چرب یا روغن کنترل می شود. درجه غیر اشباعیت و وجود پیوندهای غیراشباع مزدوج در اسیدهای چرب، سرعت پخت را افزایش داده و زمان خشک شدن آنها را بهبود می بخشد. روغنهایی که محتوای اسید لینولئیک بالایی دارند، پوشش های زرد نشونده تولید میکنند، در حالی که روغنهایی که اسید لینولنیک بالا یا اسیدهای چرب مزدوج دارند، باعث زرد شدن فیلم با گذشت زمان میشوند. روغن به فیلمها انعطافپذیری میدهد و از این رو، سختی پوشش های آلکیدی متناسب با طول روغن است. برای یک محتوای روغن معین در یک رزین آلکیدی، سختی پوششی که تشکیل می دهد با محتوای اسید چند غیراشباعی متناسب است. همچنین با کاهش طول روغن، حلالیت در حلال های هیدروکربنی آلیفاتیک (اسپریت معدنی) کاهش می یابد. بنابراین، انتخاب اسیدهای چرب و محتوای آنها در فرمولاسیون رزین های آلکیدی برای مصارف نهایی خاص بسیار مهم است.
(3-2) رزین های آکریلیک (Acrylic resin)
رزینهای اکریلیک که بهعنوان آکریلات یا پلیاکریلات نیز شناخته میشوند، دسته مهمی از رزینهای پرکاربرد و چندمنظوره هستند که در طیف گستردهای از پوشرنگها و پوششهای ساختمانی، صنعتی و تخصصی، درزگیرها، چسبها و الاستومرها استفاده میشوند. به طور کلی، مقاومت عالی آنها در برابر نور خورشید و آب، آنها را به ویژه برای تعدادی از کاربردهای نهایی مناسب می کند. رزین های اکریلیک به صورت تجاری به شکل پودر یا گرانولی ، دیسپرسیون های پایه-آب و به عنوان محلول در حلال های آلی، از جمله گریدهای با محتوای جامد بالا و گریدهای پخت پذیر نوری عرضه می شوند و بنابراین طیف وسیعی از فناوری های محصول را تامین می کنند.
رزین های اکریلیک به طور کلی با پلیمریزاسیون رشد زنجیره ای با آغازگر رادیکالی تهیه می شوند. پلیمریزاسیون با رشد زنجیره ای امکان تهیه پلیمرهایی با جرم مولکولی بسیار بالا، در حد چند صد هزار گرم بر مول را فراهم می کند. رزین های اکریلیک با چنین جرم های مولکولی بالایی معمولاً قادر به ایجاد پوشش های مفید در شرایط محیطی بدون نیاز به پیوند دهنده عرضی هستند. این رزین ها که به اکریلیک های گرما نرم یا ترموپلاستیک معروف هستند، عموماً در طیف وسیعی از پوشش های ساختمانی و تخصصی استفاده می شوند.
(3-2-1) انواع رزین های آکریلیک
رزین های اکریلیک از نوع ترموپلاستی و ترموست به صورت تجاری برای پوشش ها، الاستومرها، درزگیرها و کاربردهای چسب در دسترس هستند. این رزین ها در اشکال مختلف مانند پودر یا قرص، محلول در حلال های آلی و امولسیون های (دیسپرسیون های) آبی عرضه می شوند.
- رزین های آکریلیک محلول
اصطلاح اکریلیک محلول به رزین های اکریلیک ساخته شده توسط پلیمریزاسیون رشد زنجیره ای با استفاده از فرآیند پلیمریزاسیون بر پایه محلول اشاره دارد. در اینجا، مونومرها و آغازگرهای آکریلیک به آرامی به یک حلال آلی اضافه میشوند و پلیمریزاسیون در دمای از پیش تعیینشده و اتمسفر بیاثر با هم زدن موثر انجام میشود. هر دو مونومرها و پلیمر تشکیل شده در حلال انتخاب شده قابل اختلاط هستند. با پیشرفت پلیمریزاسیون، ویسکوزیته محلول افزایش می یابد و انتقال حرارت دشوار می شود و محتوای جامد محلول نهایی را محدود می کند. با این روش می توان اکریلیک های محلول ترموپلاستیک و ترموست را تهیه کرد.
- دیسپرسیون های رزین اکریلیک پایه آب
مسائل فنی و زیست محیطی زیادی در ارتباط با آلودگی های زیست محیطی در استفاده از اکریلیک های پایه حلال، به ویژه TPA های پایه حلال وجود دارد. این امر منجر به توسعه رزین های اکریلیک و سیستم های پوششی پایه آب شده است. رزین های اکریلیک تجاری پایه آب به صورت پخش شده (دیسپرسیون) در آب عرضه می شوند. دیسپرسیون های اکریلیک موجود در بازار به طور کلی دو نوع هستند: لاتکس اکریلیک و اکریلیک های تقلیل پذیر با آب.
- رزین های اکریلیک برای پوشش های با محتوای جامد بالا
رزینهای با محتوای جامد بالا، محلولهای رزینی در حلالهای آلی هستند که باید با محتوای جامد بیش از 70 درصد با ویسکوزیته قابل کنترل عرضه شوند. از آنجایی که ویسکوزیته محلول های رزین بسیار به وزن مولکولی آنها بستگی دارد، رزین های با محتوای جامد بالا با وزن مولکولی کم طراحی می شوند. برای به دست آوردن خواص مطلوب پوششها با این رزینهای با وزن مولکولی کم، رزین های با گروه های عاملی زیاد برای ایجاد پیوند عرضی مورد نیاز است. بنابراین، رزین های معمولی با محتوای جامد بالا دارای وزن مولکولی کم و دارای گروه های عاملی زیاد در واحد وزن هستند.
- رزین های اکریلیک برای پوشش های پودری
تمام مواد تشکیل دهنده اصلی پوشش های پودری از جمله رزین ها، پودرهای جامد هستند. اجزاء تشکیل دهنده ابتدا مخلوط شده و سپس در یک اکسترودر گرم شده، همگن می شوند (فرآیندی به نام ورز دادن مذاب ). محصول اکسترود شده سپس خنک، آسیاب شده و الک شده طبقه بندی می شود. رزین باید در دمای از پیش تعیین شده ذوب شود تا اختلاط مناسب و پخش رنگدانه ایجاد شود.
- رزین های اکریلیک برای پوشش های قابل پخت با تابش
پوششهای قابل پخت با تابش انواع خاصی از سیستمها هستند که با قرار گرفتن فیلم های مرطوب خود در برابر تابش پرانرژی مانند نور UV یا پرتو الکترونی، سخت میشوند. بازار چنین پوشش هایی به دلیل پخت سریع در دمای محیط، نیاز به انرژی کم و ترکیب شیمیایی بدون حلال، به طور پیوسته در حال رشد و گسترش در بسیاری از مناطق جدید بوده است. سیستمهای رزینی مورد استفاده برای چنین پوششهایی در حال حاضر تحت سلطه آنهایی هستند که حاوی گروههای عاملی آکریلات هستند. برخلاف رزینهای اکریلیک که در بالا توضیح داده شد رزینهای سیستمهای قابل پخت با تابش، حاوی گروههای آکریلات آزاد با پیوندهای دوگانه غیراشباع آکریلاتها هستند. در طی فرآیند پخت پرتویی، واکنشهای پیوند عرضی از طریق این گروههای آکریلات آزاد با پلیمریزاسیون رادیکالی رخ میدهد، که منجر به تشکیل پیوند عرضی میشود
(3-3) رزین های اپوکسی (Epoxy resin)
رزین های اپوکسی دسته بسیار مهمی از پلیمرهای سنتزی گرما سخت هستند که در پوشش ها، چسب ها و کامپوزیت ها استفاده می شوند. رزین های اپوکسی با داشتن گروه های عاملی اپوکسی سه عضوی (که اکسیران یا اپوکسید نیز نامیده می شود) به عنوان مکان های فعال برای پیوند عرضی مشخص می شوند. این رزین ها بیش از نیم قرن است که به صورت تجاری در دسترس بوده و در طیف وسیعی از کاربردها مانند پوشش ها، پلاستیک ها، چسب ها و مواد شیمیایی ساختمانی به دلیل ویژگی های مهمی که در زیر ذکر شده است، استفاده می شوند.
- چسبندگی عالی به طیف وسیعی از بسترها
- مقاومت شیمیایی و آبی
- مقاومت در برابر خوردگی
- مقاومت الکتریکی بالا
- مقاومت حرارتی بهتر نسبت به اکثر بایندرهای عمومی استفاده شده در پوشش ها
- مقاومت در برابر هیدرولیز
- چقرمگی، سختی و انعطاف پذیری عالی
- توانایی داشتن خواص متفاوت یا متعادل از طریق شیمی
- تعداد وسیع از عوامل پخت و مواد شیمیایی.
اکثر رزین های اپوکسی مهم تجاری از واکنش اپی کلروهیدرین با مواد اولیه مختلف حاوی گروه های عاملی با یک هیدروژن فعال، مانند هیدروکسیل فنولی، هیدروکسیل، اسید کربوکسیلیک یا آمین به دست می آیند.
عوامل پخت برای رزین های اپوکسی
رزین های اپوکسی پلیمرهای ترموست هستند و خواص نهایی شبکه پلیمری تا حد زیادی تحت تاثیر انتخاب مناسب عامل پخت می باشد. پیوند عرضی رزین های اپوکسی ممکن است از طریق گروه اپوکسید و همچنین گروه های هیدروکسیل انجام شود. این واکنش ها ممکن است از نوع پخت در شرایط محیطی یا حرارتی باشد. کمبود الکترون اتم کربن حلقه اکسیران برای حمله هسته دوست است و بنابراین می تواند با طیف وسیعی از هسته دوست ها واکنش نشان دهد. ترتیب واکنش پذیری اکثر هسته دوست های رایج استفاده شده به عنوان عوامل پخت بصورت، آمین > فنول > کربوکسیلیک اسید > الکل است.
- عوامل پخت آمینی شامل پلی آمین ها، آمین های سیکلوآلیفاتیک، آمین های آروماتیک، آمین های پلی اکسی آلکیلن
- پلی مرکاپتان ها (پلی تیول ها)
- پلی ایزوسیانات ها
- اسیدهای کربوکسیلیک و انیدریدها
- رزین های فنولی و آمینو
(3-4) پلی اورتان ها (Polyurethanes)
پلی اورتان ها به دلیل سازگاری خوب و خواص عملکردی عالی، رزین های مهمی هستند که تقریباً در همه انواع پوشش ها کاربرد دارند. رزین های پلی اورتان، پلیمرهای دارای پیوندهای اورتان (–NH–CO–O–) هستند که معمولاً از واکنش ترکیبات حاوی گروه های ایزوسیانات (–NCO) و گروه های هیدروکسیل (–OH) ساخته می شوند.
برخلاف اکثر سیستمهای رزینی دیگر، رزینهای پلیاورتان در بیشتر موارد برای فرمولسازهای پوشش عرضه نمیشوند، بلکه اجزای آنها – پلیالها و ایزوسیاناتها – عرضه میشوند. فرمولاسیون پوشش با استفاده از این اجزا ساخته می شود و در اغلب موارد، پیوندهای اورتان (رزین های پلی اورتان) در طول فرآیند پخت تولید می شود. این آزادی زیادی را به فرمولاتورها ارائه میدهد تا محصولاتی با ترکیبات و شیمی پخت مختلف را ارائه دهند.
(3-4-1) سیستم های رزین پلی اورتان دو جزئی
پوشش های پلی اورتان دو جزئی (که با عباراتی مانند K2، جزء جمع، دو قوطی و دو جزئی نیز نامیده می شود) از محبوب ترین انواع هستند و این گونه پوشش ها در دو قوطی مجزا ارائه می شوند که لازم است در یک نسبت درست مشخص قبل از استفاده از آنها مخلوط شوند. هنگامی که دو جزء با هم مخلوط می شوند، ویسکوزیته سیستم به تدریج افزایش می یابد که دلیل آن افزایش وزن مولکولی و ایجاد پیوند عرضی در نتیجه تشکیل پلی اورتان است. پس از رسیدن به انتهای زمان کاربری، محصول به دلیل ویسکوزیته بسیار بالا و/یا پیوند عرضی، دیگر قابل استفاده نیست. بنابراین، چنین محصولاتی باید با فرصت کاربری مشخصی فرموله شوند.
(3-4-2) سیستم های رزین پلی اورتان تک جزئی
رزین ها و پوشش های پلی اورتان نیز به عنوان سیستم های یک جزئی ارائه می شوند. چنین سیستم هایی معمولاً از پیش پلیمرهای پلی اورتان با گروه های عاملی واکنش پذیر تشکیل می شوند. به عنوان یک سیستم تک جزیی، گروه های عاملی از واکنش با هر عامل داخلی یا خارجی برای ایجاد ثبات در ظرف جلوگیری می کنند. تعدادی از انواع مختلف گروه های عاملی و روش ها برای ساخت رزین هایی استفاده می شود که با مکانیسم متفاوتی فرآیند پخت را فراهم می کنند.
نمایش شماتیک پخت سیستم اورتان قابل پخت با رطوبت
(3-5) رزین های سلولزی
از نظر شیمیایی، سلولز یک پلی ساکارید طبیعی با وزن مولکولی بالا و ساختار خطی با واحدهای انیدروگلوکز تکرار شونده است. سلولز خام در حلال های آلی و آب نامحلول است. به دلیل این نامحلول بودن، سلولز هیچ کاربردی در پوشش ها به شکل اصلاح نشده خود پیدا نمی کند. برای حلالیت، باید به شکل شیمیایی اصلاح شود تا پیوند هیدروژنی بین زنجیره های پلیمری مجاور کاهش یابد. این را می توان با جایگزینی برخی از گروه های هیدروکسیل با گروه های حجیم و کمتر قطبی مانند گروه های نیترو (تشکیل نیتروسلولز) یا گروه های آلکیل (تشکیل سلولز اترها) انجام داد. با افزایش درجه جانشینی، حلالیت افزایش می یابد. رزین های مهم استر سلولز شامل نیتروسلولز، استات سلولز و استات سلولز بوتیرات است.
(3-5-1) نیتروسلولز
نیتروسلولز که به عنوان نیترات سلولز نیز شناخته می شود، رزین ترموپلاستیک اصلی برای تولید لاک های سریع خشک شونده برای چندین دهه بود. با این حال، محتوای جامد بسیار کم آن (~20٪) در ویسکوزیته پاششی (اسپری)، دلیل اصلی کاهش شدید سهم بازار آن با شروع قوانین مربوط به کاهش انتشار VOC بود.
نیتروسلولز از طریق نیتراسیون سلولز از طریق واکنش آن با مخلوطی از اسید نیتریک و اسید سولفوریک در حضور آب تولید می شود. نیتراسیون تقریباً دو گروه هیدروکسیل در هر واحد سلولز برای کاربردهای پوشش مفید است اگر نیتروسلولز با درجه پوشش بصورت ذرات ریز خشک شود تمایل دارد به آسانی مشتعل شود. بنابراین، همواره به صورت الیاف مرطوب شده با الکل (30 تا 35 درصد) عرضه می شود و در حین جابجایی، نگهداری و حمل و نقل نیاز به مراقبت ویژه دارد. نباید به صورت خشک نگهداری شود و باید از هرگونه منبع گرما، جرقه یا الکتریسیته ساکن اجتناب شود. نگهداری آن به دور از سایر مواد خام یک روش کاملا معمول است.
سنتز نیتروسلولز
(3-5-2) استرهای سلولزی
به منظور یافتن جایگزین ایمن غیر قابل اشتعال برای نیتروسلولز، استرهای سلولز اسیدهای آلی با جرم مولکولی پایین تر توسعه یافته و تجاری شده اند. استات سلولز از واکنش سلولز با اسید استیک یا انیدرید استیک در حضور کاتالیزور تهیه می شود. استات سلولز اشتعال پذیری کمی دارد و مقاومت بهتری در برابر هوا دارد، اما به دلیل حلالیت محدود و حساسیت به هیدرولیز، به عنوان بایندر برای پوشش ها مورد توجه کمی قرار گرفته است.
سلولز استات بوتیرات یک مشتق مهم استر سلولز است که در صنعت پوشش استفاده می شود. از نظر شیمیایی آن یک مخلوط استر از سلولز با اسید استیک و بوتیریک است. گروههای هیدروکسیل باقیمانده و نسبت گروههای بوتیرات به استات، تغییرات ساختاری اصلی همراه با وزن مولکولی برای گریدهای مختلف استات سلولز موجود در بازار هستند. برخی از کاربردهای مهم سلولز استات بوتیرات به عنوان یک افزودنی در پوششهای خودرویی و رویه های چوب، برای افزایش آزادسازی حلال و افزایش ویسکوزیته، و برای کنترل جریان پذیری، کنترل افتادگی، به حداقل رساندن دهانهها و پوست پرتقالی شدن و ایجاد سختی خوب است. همچنین پایداری خوبی در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد و مشخص شده است که چسبندگی بهتری را ایجاد می کند. در پوشش های چوبی برای مبلمان، سلولز استات بوتیرات به دلیل دوام، خاصیت زرد نشدن، مقاومت در برابر لکه، خواص نوری بهتر از جمله براق بودن و متمایز بودن تصویر استفاده می شود.
(3-5-3) اتیل سلولز
اتیل سلولز تنها مشتق اتری سلولز است که به عنوان رزین اصلی استفاده می شود که در آن گروه های هیدروکسیل سلولز با اتانول اتری می شوند. بر اساس درجه استخلافی (~ 2.2 تا 2.5) و وزن مولکولی، گریدهای مختلفی به بازار عرضه می شود. با افزایش درجه جانشینی، حلالیت اتیل سلولز در حلال های غیر قطبی افزایش می یابد. مقاومت خوبی در برابر آب و قلیا دارد. مانند سلولز استرهای اسیدهای آلی، اتیل سلولز دوام خوبی از خود نشان می دهد. در کاربردهایی مانند پوشش های کاغذ، روکش های چرمی، جوهرهای چاپ و رویه های چوبی و همچنین برخی از پوشش های محافظ استفاده می شود.
کارخانه بهنو رنگ (BEHNO Paints) تلاش می کند با در نظر گرفتن ملاحظات زیست محیطی و شناخت دقیق خواص مواد اولیه بویژه رزین های استفاده شده در فرمولاسیون رنگ ها و پوشش های خود و تامین آنها از منابع معتبر داخلی و خارجی، محصولات با کیفیت و مطابق با استانداردهای ملی و بین المللی را در اختیار مشتریان خود قرار داد.
