ضد کف ھای متداول برای سيستم ھای پايه آب و پايه حلال در گروه ھای زير دسته بندی شود:
•ضد کف ھای بر پايه روغن
•ضد کف ھای سيليکونی
•ضد کف ھای پليمری فاقد سيليکون
. ضدکف ھا بر پايه روغن
به طور کلی، ضد کف ھای بر پايه روغن در درجه اول برای رنگ ھای امولسيونی مات، نيمه براق و گچ ھای امولسيونی در نظر گرفته شده اند. در پوشش ھای صنعتی پايه آب با کيفيت بالاتر، ضد کف ھای بر پايه روغن مناسب نيستند زيرا ممکن است نقايص سطحی مانند جداسازی روغن و کاھش براقيت ايجاد کنند. استفاده از اين ضد کف ھا در سيستمھای پايه حلال توصيه نمی شود زيرا بازده انتشار آنھا کافی نيست.
ترکيب کلی ضد کف ھا بر پايه روغن تقريباً از روغن حامل، ذرات آبگريز، ترکيبات امولسيون کننده، بيوسايدھا و ساير مواد تقويت کننده عملکرد تشکيل شده است. به عنوان روغن حامل، روغن ھای آروماتيک يا آليفاتيک را می توان در نظر گرفت. استفاده از محصولات آروماتيک کم رنگ تر شده زيرا ممکن است به دليل سطح بالای ھيدروکربن ھای آروماتيک چند حلقه ای در آنھا باعث زرد شدن زودرس پوشش شوند.
ذرات آبگريز موجود ھمچنين تأثير قطعی بر عملکرد ضد کف دارند. برخی از انواع سيليس ھا بطور معمول در اين ضدکف ھا استفاده می شود. در ضد کف ھا، امولسيفايرھايی برای پخش ذرات درون روغن حامل نياز است. علاوه بر اين، امولسيفايرھا تلفيق ضد کف را در فرمولاسيون رنگ تسھيل می کنند.
ضد کف های نویان افزون شیمی برای سیستم های پایه آب
نویان افزون شیمی ضدکف روغنی NACO-DF 2211 معادل BYK 011 را برای سیستمهای رنگ ها و آسترهای پایه آب صنعتی، پلیمریزاسیون امولسیونی و چسب ها ارائه می دهد.
ضد کف روغنی NACO-DF 2211 عامل کنترل کننده کف فاقد سیلیکون و بر پایه روغن معدنی می باشد. این ضد کف کارایی عالی در برابر کف های ماکرو دارد، ضد کفی جهانی بوده و نسبت هزینه به عملکرد آن عالی است.
روغنهای گیاهی یا طبیعی و روغنهای نفتی دارای مزایای مختلفی نسبت به روغنهای معدنی معمولی هستند. به عنوان مثال روغن های گیاهی از ویژگی های پایداری بسیار خوبی برخوردار هستند زیرا از منابع تجدید پذیر حاصل می شوند. روغنهای سفید با خلوص بالا حتی اجازه استفاده در فرمولاسیون محصولات غذایی را نیز امکان پذیر می سازند.
اکثر ضد کف های روغنی حاوی سیلیس هیدروفوب هستند تا عملکرد آنها را افزایش دهند. این محصولات ممکن است حاوی مواد فعال کننده سطح برای بهبود امولسیون و گسترش در محیط های کف کننده باشند. این ویژگی در فرآیندهای پلیمریزاسیون امولسیونی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
NACO-DF 2211 یک محصول ضد کف بر پایه روغن برای استفاده در پوشش های آستر و رویه پایه آب خودرویی، پلیمریزاسیون امولسیونی و چسب ها می باشد که علاوه بر کیفیت و کارایی مناسب در از بین بردن کف، خواص نهایی محصول از نظر ایجاد ایراداتی مانند حفره، چشم ماهی، از بین رفتن چسبندگی بین لایه های رنگ را تضمین و استانداردهایی خودرویی را با موفقیت می گذراند.
خواص ویژه این ضد کف:
. کارایی مناسب در از بین بردن کف و جلوگیری از ایجاد کف
. عدم ایجاد ایرادات حفره و چشم ماهی
. حفظ چسبندگی بین لایه های رنگ
. عدم ایجاد ماتی در پوشش نهایی و حفظ براقیت
. عدم ایجاد اختلال در آزمون های حساس پوشش های خودرویی از قبیل آزمون‌های رطوبت، اتوکلاو، چسبندگی، خوردگی، کاتاپلاسم، براقیت
. ضد کف ھای سيليکونی
ضد کف ھای سيليکونی مايعاتی ھستند که دارای کشش سطح فوق العاده کم و حاوی پلی سيلوکسان ھا به عنوان مواد فعال اصلی ھستند. ساختار شيميايی پلی سيلوکسان عامل تعيين کننده در تعيين بازده کف زدايی است. به عنوان مثال، پلی سيلوکسان ھا با زنجيره نسبتاً کوتاه (که به عنوان مواد افزودنی سطح استفاده می شود) می تواند به جای رفتار بی ثبات کنندگی کف (کف زدايی)، آن را تثبيت نمايند. اين که آيا پلی سيلوکسان خاصی بعنوان تثبيت کننده کف يا ضد کف عمل
می کند يا خير به سازگاری و حلاليت آن در محيط مايع محمل بستگی دارد و تنھا پلی سيلوکسان ھای ناسازگار و نامحلول به عنوان ضد کف عمل می کنند.
شکل ١ اين نکته را در رابطه با دی متيل پلی سيلوکسان ھای خالص (اصلاح نشده) نشان می دھد. عامل کنترل کننده در
اينجا وزن مولکولی يا طول زنجيره سيليکون است. محصولات با وزن مولکولی پايين به عنوان تثبيت کنند کف عمل می کنند. آنالوگھای با وزن مولکولی بالاتر برای نشان دادن اثرات کف بری به اندازه کافی ناسازگار ھستند. و در نھايت، محصولات با بيشترين وزن مولکولی (hammer finish silicones) کاملاً ناسازگار ھستند.
“ناسازگاری انتخابی” مورد نياز را می توان از طريق انواع روشھای شيمی سيليکون بدست آورد. برای مثال از طريق اصلاح ستون سيليکونی با زنجيره ھای جانبی مختلف آلی، می توان سازگاری را کنترل کرد. اتصال زنجيره ھای پلی اتر (1Rدر شکل 2 ) بر اساس اکسيد اتيلن آب دوستی را افزايش می دھد و سازگاری را در سيستم ھای قطبی افزايش می دھد. پلی اترھای بر پايه اکسيد پروپيلن منجر به ايجاد ساختارھای آبگريز می شوند.
به جای دی متيل پلی سيلوکسان ھا می توان از پلی سيلوکسان ھای متيل الکيل استفاده کرد. جايگزينی گروه متيل دوم با زنجيره آلکيل طولانی تر( 2R در شکل 2 ) منجر به افزايش مقادير کشش سطحی پلی سيلوکسان می شود که اين به معنای کاھش رفتار تثبيت کنندگی کف است.
اخيرا ضد کف ھايی با اصلاحات آلی پرفلورين (perfluorinated)،اصطلاح “ضد کف ھای فلوروسيليکون” وارد بازار شده است. اين محصولات با کشش سطحی بسيار پايين و رفتار کف زدايی بالاتر خود را از ساير ضد کف ھا متمايز می کنند.
ضد کف نویان افزون شیمی برای سیستم های پایه حلال و بدون حلال
افزودنی ضد کف/آزاد کننده حباب سیلیکونی و پلیمری NACO-DF 2022 معادل EFKA 2722, EFKA2723 , BYK A530، مناسب برای پوشش ها، چسب ها و کفپوش پایه حلال و بدون حلال، اختصاصا جهت سیستم های رزین اپوکسی توصیه میگردد.
NACO-DF 2022برای کف زدایی سریع و موثر در سیستم های بدون حلال به ویژه کفپوش های اپوکسی و تولید پوشش های بدون حباب و کف مناسب می باشد. NACO-DF 2022 به عنوان یک عامل تسطیح کننده عمل می کند و سطح صافی به پوشش می دهد. از مزا یای دیگر آن بوی کم و عدم ایجاد ماتی در پوشش نهایی، دوز مصرفی و قیمت بسیار مناسب آن می باشد.
خواص ویژه ضد کف NACO-DF 2022 به طور خلاصه:
کارایی مناسب در از بین بردن کف و جلوگیری از ایجاد کف
ایجاد سطح بدون حفره و صاف در پوشش نهایی
حفظ چسبندگی بین لایه های کفپوش
عدم ایجاد ماتی در پوشش نهایی و حفظ براقیت
دوز مصرفی و قیمت بسیار مناسب
بدون بوی حلال های آلی
. ضد کف ھای سيليکونی برای پوشش ھای پايه آب
ضد کف ھای سيليکونی برای سيستم ھای پايه آب اغلب امولسيون روغن ھای سيليکون بسيار آبگريز ھستند. با توجه به سيليکون مورد استفاده در آنھا، گران تر از ضد کف ھای روغنی ھستند و برای استفاده در فرمولاسيون ھای پوشش ھای با کيفيت بالا طراحی شده اند. در ضد کف ھای سيليکونی ھمچنين از ذرات آب گريز به منظور بھبود قابليت پراکندگی و کف زدايی استفاده می شود.
مزيت اصلی ضدکف ھای سيليکونی (در مقايسه با ضدکف ھای روغنی) اين است که آنھا نه باعث کاھش براقيت در سيستم ھای براقيت بالا می شوند و نه ھنگام استفاده با کنسانتره ھای رنگی براقيت رنگ را کاھش می دھند. برای دستيابی به پوششھای بدون حفره، در ھنگام اختلاط ضدکف در سيستم به خوبی بايد ھم زده شود.
. ضد کف سيليکونی برای سيستم ھای پايه حلال
جدا از “ضد کف ھای سيليکونی” ، گروه ويژه ای از مواد افزودنی سطح سيليکونی نيز وجود دارد که دارای خواص کف زدايی ھستند که از جمله آنھا ميتوان به متيل الكيل پلی سيلوكسانھا اشاره کرد. ھنگامی که مشکل کف خيلی شديد نباشد و خواصی شامل افزايش ليز شوندگی و جلوگيری از تشکيل سلولھای بنارد مھم نباشد اين نوع از ضدکف ھا قابل استفاده اند. بديھی است که ھرگاه خواص ضد کفی محصولات فوق الذکر کافی نباشد، در اين صورت ترکيبات ضد کف ھای سيليکونی يا ضد کف ھای پليمری عاری از سيليکون مناسب خواھد بود.
. ضد کف ھای پليمری فاقد سيليکون
علاوه بر پلی سيلوکسان ھا، برخی محصولات پليمری می توانند از طريق ناسازگاری انتخابی خود، کف زدايی کنند. تعادل مناسب بين “سازگاری” و “ناسازگاری” را می توان با اصلاح قطبيت و وزن مولکولی (توزيع وزن مولکولی) پليمرھا به دست آورد. متأسفانه، ھيچ اطلاعات منتشر شده ای برای برقراری ارتباط بين رفتار کف زدايی و شيمی ترکيبات ويژه ضد کف پليمری وجود ندارد.
روش ھای آزمون ضد کف و معيارھای انتخاب
از آنجا که کف زدايی مھمترين ملاک انتخاب برای ضد کف ھا است، روشھای مختلف آزمون جھت تعيين کيفيت استفاده می شود. به منظور تمايز قايل شدن بين عملکرد نمونه شاھد (بدون افزودنی) و نمونه ھای مختلف ھمراه با ضد کف، بايد از روش تکرار شونده ايجاد حباب ھوا (يا توليد کف) استفاده شود. نکته اصلی توليد مقدار کم و يا مقدار زياد کف لازم برای تمايز نتايج آزمون است. تدوين روشھای “مطلق” نيازی نيست، زيرا نتايج ھمواره با نمونه شاھد مقايسه می شوند.
روش ھای ممکن جھت ايجاد کف عبارتند از: تکان دادن رنگ در يک استوانه مدرج، حرکت دادن يک ديسک حفره دار به سمت بالا و پايين در رنگ و يا دميدن ھوا به داخل سيستم از طريق يک قطعه شيشه متخلخل يا سراميک. در ادامه می توان حجم کف ايجاد شده را به کمک يک استوانه مدرج اندازه گيری کرد (شکل 3)
روش استاندارد دیگر استفاده از یک همزن سرعت بالا برای هم زدن در حضور هوا در شرایط کنترل شده (زمان و سرعت) می باشد. در ادامه، رنگ به همراه کف حاصل بر روی یک صفحه شیشه ای کج ریخته می شود. در حالی که رنگ در حال پایین آمدن است، می توان شکستن حباب ها را مشاهده کرد و پس از خشک شدن، با توجه به تعداد حباب های باقی مانده می توان بازده کف زدایی را ارزیابی نموند. همچنین وقتی زیر صفحه شیشه نور تابیده و روشن شود، کوچکترین حباب ها نیز قابل مشاهده هستند.
رنگهای امولسیونی را می توان با استفاده از غلتک کف ارزیابی کرد. برای تشدید تشکیل کف، از غلتکی با منافذ بسیار بزرگ استفاده می شود (شکل 4).
آزمايش پوشش ھای تزئينی معماری را می توان با استفاده از کاربرد قلم مو انجام داد. اين برس به گونه ای اعمال می شود که تا آنجا که ممکن است کف ايجاد نمايد. (شکل5)
در سيستم ھايی مانند گچ ھا، اندازه گيری چگالی بيشترين کاربرد را داشته و نمونه با بيشترين تراکم بھترين حذف کف را به نمايش می گذارد.
در مورد امولسيون ھای آبی، غالباً تمايل به کف سازی امولسيون خالص (رقيق شده) ارزيابی می شود که البته تنھا به عنوان پيش آزمون در نظر گرفته ميشود. فرمولاسيون پوشش نھايی شامل اجزای اضافی متعددی است که می توانند بر ايجاد کف تأثير گذار باشند و بنابراين انجام تست ھای کف زدايی در خود سيستم پوشش نھايی الزامی است. پوشش بايدتقريباً ٢۴ ساعت پس از اختلاط ضد کف تست شود. علاوه بر اين، ارزيابی پس از ذخيره سازی و انبارداری نيزضروری است، زيرا ضد کف ھا می توانند با گذشت زمان اثربخشی خود را از دست دھند. اختلاف عملکرد قابل توجھی را می توان تنھا پس از چھار ھفته ذخيره سازی در دمای ۵٠ درجه سانتيگراد / ١٢٢ درجه فارنھايت مشاھده نمود.
ترکيب ضد کف با يک افزودنی لولينگ (اکريليک) می تواند مفيد باشد: پس از شکستن حباب ھای کف، سطح پوشش به سرعت تراز می شود و از تشکيل حفرات جلوگيری می شود.
ضد کف ھا زمانی موثر ھستند که درمحيط مورد استفاده برای کف زدايی محلول نباشند به دليل اين ناسازگاری، ايرادات جانبی بالقوه زير ممکن است رخ دھد:
• کاھش براقيت
• کدورت
• حفره ھا
بسته به جزئيات فرمولاسيون ھای رنگ، محصولات ضد کف رفتار متفاوتی دارند و در ھنگام انتخاب ضد کف نبايد از اين مساله غافل شد. به طور واضح آزمايشات در سطوح مختلف کف زدايی توصيه می شود، بنابراين می توان به تعادل مناسب بين عمل کف زدايی و عوارض جانبی نامطلوب دست يافت.
اينکه آيا يک پوشش خاص مشکلات کف را نشان می دھد يا نه، نه تنھا به فرمولاسيون، بلکه به شرايط بستر و پارامترھای کاربرد و اعمال نيز بستگی دارد. ھمواره بايد تلاش شود تا مھمترين پارامترھا در روش ارزيابی گنجانده شود تا تضمينی برای به دست آوردن نتايج قطعی و عملی باشد.
