انواع پرکننده‌ها در صنایع مختلف
مش چیست
02/05/2020
آن‌چه باید در مورد کربنات کلسیم (CaCO3) بدانید
03/20/2020
انواع پرکننده‌ها
تعریف
پرکننده‌ها ترکیباتی هستند عمدتا سفیدرنگ، غیرآلی و یا آلی با ساختار شیمیایی مختلف که در اکثر رنگ‌ها به خصوص در آستری‌ها و لایه‌های میانی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. پرکننده‌ها به دلیل ضریب شکست پایین قدرت پوشش‌دهی ندارند. آن‌ها حجم پوشش‌ها را افزایش می‌دهند و خواص مکانیکی را با متناسب با لایه‌ای که پرکننده در آن مورد استفاده قرار گرفته است بهبود می‌بخشد.
نقش مواد پرکننده در رنگ‌ها و پوشش‌ها
در ابتدا باید به این نکته اشاره داشت که مواد پرکننده به‌عنوان مواد ساختارساز، ویژگی اصلیشان بهبود بافت پوشش ایجادشده توسط یک رنگ است. این ویژگی، به‌خصوص وقتی که مواد پرکننده در لایه آستری یا زیرین باشند، قادر به برطرف نمودن ناهمواریهای احتمالی زیرآیند بوده و با تجمع (فشرده شدن) در رنگ، امکان اعمال در لایه‌های ضخیم‌تر را می‌دهد، بدون این‌که خطر شره (چکه) کردن رنگ را افزایش دهد. پرکننده‌ها همچنین در زمان خشک‌شدن لایه‌های رنگ از “چروک‌شدن” به‌دلیل تبخیر حلال(ها) جلوگیری می‌کند. از دیگر قابلیت‌های مواد پرکننده می‌توان به نقش آن‌ها در رئولوژی مواد ترکیبی اشاره داشت که این موضوع خود نقش تعیین‌کننده‌ای در بسیاری از ویژگی‌های مربوط به اعمال رنگ و نگهداری آن در انبار (جلوگیری از رسوب یا سدیمنتاسیون) دارد.
برخی از مواد پرکننده (مانند تالک در آستری‌ها) نقش انکارناپذیری در بهبود چسبندگی دارند. پرکننده‌ها به تنظیم براقیت کمک می‌کنند، قابلیت سمباده‌خوری را (در صورت انتخاب درست) افزایش می‌دهند و نهایتا نقش تعیین‌کننده‌ای در کاهش قیمت تمام‌شده محصول دارند.
پرکننده‌ها به دلیل ضریب شکست پایینی (1.7) که دارند، نه قدرت پوشش‌دهی دارند و نه قدرت انتشار نور؛ با وجود این در هنگام محاسبه غلظت حجمی رنگ‌دانه باید مورد توجه قرار گیرند؛ زیرا هم غلظت حجمی رنگ‌دانه و هم درصد جامد حجمی پوشش را افزایش می‌دهند. پرکننده‌ها در حلال‌ها و محمل‌ها غیرمحلول هستند. آن‌ها ضمنا باعث کاهش براقیت در فیلم خشک می‌شوند؛ ولی از طرفی خواص سمباده‌خوری رنگ را افزایش می‌دهند. از نقاط ضعف آن‌ها ایجاد لوله‌های مویینگی و عبور آب از فیلم به زیرآیند است و مزیت مهم آن‌ها کاهش قیمت رنگ است.
دسته‌بندی پرکننده‌ها
پرکننده‌ها در دو گروه زیر و بر اساس اندازه ذرات و ترکیب شیمیایی دسته‌بندی می‌شوند.
الف. بر اساس اندازه ذرات
- بزرگ‌تر از 250 میکرون
- از 50 تا 250 میکرون
- از 10 تا 50 میکرون
ب. بر اساس ترکیب شیمیایی
- پرکننده‌های آلی با ترکیبات سیلیکاتی مانند سیلیکات آلومینیوم
- پرکننده‌های غیرآلی مانند کائولین و تالک
فهرست پرکننده‌های عمده
- کربنات کلسیم
- تالک
- کائولین
- سیلیکات کلسیم
- میکا
- بنتونیت
کربنات کلسیم
کربنات کلسیم با فرمول CaCO3 پرکننده‌ای است سفید با ضریب شکستی نزدیک به رزین و از پرمصرف‌ترین پرکننده‌ها در صنعت رنگ محسوب می‌شود. این پرکننده در رنگ‌های دیسپرسیون (پلاستیک)، در اغلب آستری‌های معمولی، در بتونه و در صنعت چسب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این پرکننده دارای سختی کم، قابلیت سمباده‌خوری خوب، مقاومت اسیدی ضعیف و ثبات جوی نسبتا خوبی است. کربنات کلسیم رسوبی یک محصول طبیعی، سفید و با اندازه ذرات ریز است. این پرکننده تنها برای رنگ‌های داخل ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تالک
تالک یا هیدرات سیلیکات منیزیم با فرمول شیمیایی:
Mg3[Si4O10](OH)2 یا 3MgO.4SiO2.H2O
پرکننده‌ای است ورقه‌ای شکل و آب‌گریز که در بتونه، واش‌پرایمر، آستری‌های ضدخوردگی، پوشش‌های پودری، لایه‌های ایزوله‌کننده در آستری‌هایی که به روش غوطه‌وری تولید می‌شوند کاربرد دارد. تالک در انواع مختلف از نظر اندازه ذرات وجود دارد. وزن مخصوص آن 2.77 گرم بر سانتی‌متر مکعب و ضریب شکست آن بین 1.57 تا 1.59 است.
سیلیکات کلسیم
سیلیکات کلسیم (ولاستونیت) با فرمول شیمیایی CaO.SiO2 ماده‌ای معدنی با سفیدی زیاد و براق است. این پرکننده ثبات نوری و پایداری زیادی در مقابل گازهای صنعتی دارد. از این پرکننده به‌عنوان مات‌کننده، بهبوددهنده ثبات جوی و مکانیکی استفاده می‌شود. ضریب شکست سیلیکات کلسیم 1.55 تا 1.6 است.
میکا (گلیمر)(Glimmer)
میکا پرکننده‌ای با فرمول شیمیایی:
Al2[Si3AlO10(OH)2]K or K2O.3Al2O3.6SiO2.2H2O
با لایه‌های سیلیکاتی و ورقه‌ای به خاطر مقاومت مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فام آن تیره بوده و به‌راحتی توسط رزین خیس ولی به‌سختی دیسپرس می‌شود. ثبات شیمیایی و حرارتی آن و همچنین ثبات آن در برابر تابش فرابنفش زیاد است. این پرکننده قابلیت جذب UV خوبی داشته و در بتونه‌ها، آستری‌های ضدخوردگی و در پوشش‌های با مقاومت حرارتی زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. ضریب شکست گلیمر 1.58، وزن مخصوص آن 2.8 گرم بر سانتی‌متر مکعب و نام تجاری آن میکا گلیمر است.
بنتونیت
این ماده ترکیبی است از سیلیکات منیزیم و آلومینیوم که در محیط‌های قطبی متورم می‌شود و با تشکیل پل‌های هیدروژنی، ساختاری تیسکوتروپی ایجاد می‌کند. بنتونیت به‌عنوان ماده‌ای ضدرسوب و غلظت‌دهنده در اکثر رنگ‌های حلالی و جوهرهای چاپ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مراجع:
- کثیریها سید محمود، مفاهیم کاربردی در فناوری رنگ و پوشش، چاپ اول، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، سال 1397
- رقمی حمید، پیگمنت‌ها و مواد پرکننده، چاپ اول، انتشارات نگارش نوین، سال 1396
مطالب مرتبط :
اسید استئاریک
باریت
[/av_textblock]
