عنوان سفارشی

حفاظت کاتدی

حفاظت کاتدی (به انگلیسی: Cathodic Protection) یکی از روش‌های محافظت از خوردگی فلزات توسط کاتد قرار دادن سطح فلز در یک سلول الکتروشیمیایی است. فولاد گالوانیزه یک نمونه حفاظت کاتدی فولاد توسط اتصال روی به فولاد در گالوانیزاسیون است.

تاریخچه

حفاظت کاتدی نخستین بار توسط همفری دیوی، در سال۱۸۲۴ میلادی، در شهر لندن و در میان سلسله مقالاتی که ایشان به انجمن سلطنتی ارائه می‌کردند مطرح گردید. بعد از یک سری آزمایشات موفق، اولین استفاده عملی از این فناوری جدید در همان سال و در رزم ناو اچ ام اس سمرینگ به وقوع پیوست. ساختار اولیه این سامانه عبارت بود از یک آند فداشونده که از آهن ساخته شده بود که اطراف آن غلافی از جنس فلز مس (همجنس بدنه اصلی کشتی) قرار داده بودند و به بدنه کشتی در زیر آب متصل کرده بودند و واکنش شیمیایی که بین آهن و مس انجام می‌شد، از سرعت خورده شدن فلز مس در اطراف میله آهنی می‌کاست و آن را حفاظت می‌کرد. این دانشمند پیشنهاد نمود که برای حفاظت کاتدی کشتیهای با بدنه مسی قطعاتی از آهن به عنوان آندهای از بین رونده روی بدنه کشتی‌ها نصب شود به طوری که نسبت سطحی آهن به مس۱ به۱۰۰ باشد. به هر ترتیب یکی از نتایجی که حفاظت کاتدی به همراه داشت، رشد و توسعه دریانوردی بود.

به دلیل اینکه این فناوری جدید می‌توانست رشد دریانوردی را تسریع ببخشد و این امر نیز منجر به تحولاتی بنیادین و ساختار شکنانه در استفاده از کشتی‌های ساخته شده در آن زمان می‌شد؛ نیروی دریایی سلطنتی بریتانیا در اقدامی پیشگیرانه و محافظه‌کارانه، تصمیم به کنار گذاشتن این فناوری و ترجیح دادن به تعمیر بدنه‌های مسی پوسیده کشتی‌ها گرفت. بعد از او ادموند دیوی دستگاه‌ها و وسایل آهنی شناور در دریا را با نصب قطعاتی از فلز روی حفاظت کاتدی نمود، روبرت مالت در سال۱۸۴۰ آلیاژی از فلز روی ساخت که به عنوان آندهای از بین رونده مورد استفاده قرار گرفت. کاربرد آندهای از بین رونده ادامه داشت تا اینکه به تدریج رنگهای ضد زنگ ساخته شد و استفاده از آنها به منظور حفاظت کاتدی و نیز صرفه جوئی در هزینه تعمیرات رواج بیشتری یافت. استفاده از پوششهای روی در روی فولاد از زمانهای قدیم (قبل از ۱۷۴۲) معمول بوده‌است، ولی کاربرد اعمال جریان الکتریکی جهت حفاظت کاتدی لوله‌ها و تاسیسات زیر زمینی از حدود سال۱۹۱۰ آغاز شد و با سرعت زیاد گسترش پیدا نمود به طوری که امروزه تقریباً در تمام خطوط لوله و کابل‌های زیرزمینی از آن استفاده می‌شود. حفاظت کاتدی همچنین در موارد متعدد دیگر از قبیل دریچه‌ها، کانال‌ها، خنک‌کننده‌های آبی، زیردریایی‌ها، مخازن آب، اسلکه‌ها و تاسیسات دریایی، دستگاه‌ها و وسایل مختلفی که در تماس با مواد شیمیایی می‌باشند بکار برده می‌شود.

تعریف

حفاظت کاتدی به عنوان موثرترین روش حفاظتی به منظور جلوگیری از خوردگی سازه‌های مدفون در خاک شناخته شده است که به طور گسترده در حفاظت از خوردگی لوله‌های توزیع و انتقال گاز، مواد نفتی و آب مورد استفاده قرار می‌گیرد .

حفاظت کاتدی عبارت است از جلو گیری یا کاهش سرعت خوردگی فلزات توسط اعمال یک جریان الکتریکی خارجی (یکسو) و یا تماس آن با یک آند از بین رونده، روی سطح فلز مورد نظر که دارای مناطق کاتدی و آندی باشد (در مناطق آندی خوردگی صورت می‌گیرد). در این حال مناطق آندی تبدیل به کاتد شده و در نتیجه دستگاه یا شبکه مورد نظر کلاً کاتدی می شود. حفاظت کاتدی از مهمترین و موثرترین طرق کنترل خوردگی می‌باشد، به طوریکه با اجرای این روش می‌توان فلزات را بدون اینکه خورده شوند به مدتی طولانی در محیط های خورنده نگهداری نمود. مکانیزم حفاظت کاتدی مربوط به جریان خارجی است که در نتیجه آن عناصر کاتدی پیل های موضعی به پتانسیل مدار باز آندها پلاریزاسون می شوند ، یعنی در این حالت تمام سطح فلز هم پتانسیل گشته (پتانسیل‌های آند و کاتد معادل هم می‌شوند) و جریانهای خوردگی متوقف می‌گردند. همچنین می‌توان چنین بیان کرد که به علت ایجاد یک شدت جریان خارجی شبکه‌ای از جریان مثبت در کلیه مناطق سطح فلز وارد شده و بدین ترتیب از ورود یون های فلز به محلول یا محیط اطراف جلوگیری به عمل می‌آید. عملیات حفاظت کاتدی را می توان در مورد خوردگی فلزاتی از قبیل فولاد، مس، سرب، و برنج در زمین(خاک) و محلول های مختلف آبی به کار برد. به کمک حفاظت کاتدی می‌توان از خوردگی حفره‌ای فلزات روئین از جمله فولادهای ضد زنگ جلوگیری نمود.

اجرای عملی حفاظت کاتدی

برای اجرای سیستم حفاظت کاتدی دو روش کلی وجود دارد: الف) با استفاده از آندهای از بین رونده که در آن فلزات فعالی مانند منیزیم یا روی را به عنوان آند به کار می‌برند. ب) با استفاده از اعمل جریان خارجی یکسو که در این روش از منبع جریانی مانند ژنراتور، رکتیفایر (یکسو کننده) و یا باتری همراه با یک آند کمکی که معمولاً از جنس آهن یا گرافیت است استفاده می‌شود.

سیستم آندهای فداشونده

در صورتی که آند کمکی نسبت به فلزی که باید حفاظت شود بر طبق جدول سری گالوانیکی فعالتر باشد پیل گالوانیکی به وجود می‌آید. در صورت استفاده از این نوع آندها که آنها را آندهای از بین رونده می‌نامند و دیگر نیازی به منبع جریان خارجی یا یکسو کننده نمی‌باشد. اختلاف پتانسیل بین آندهای از بین رونده و فلز مورد حفاظت سبب تخلیه جریانی از طرف محیط به سمت فلز وجود داشته می‌گردد. فلزات از بین رونده که برای حفاظت کاتدی به کار می‌روند اغلب منیزیم و آلیاژهای آن و در برخی موارد روی و آلومینیوم می‌باشند. اصولاً آندهای از بین رونده به عنوان منابع انرژی الکتریکی عمل می‌نمایند، اهمیت آنها مخصوصاً در مواردی است که امکان دسترسی به نیروی برق وجود نداشته ویا در نقاطی که نصب خطوط نیرو با صرفه نباشد.

در این روش یک الکترود که آند نامیده می‌شود در مخزن آب در نزدیکی فلز تحت حفاظت قرار گرفته‌است. آند مذکور از موادی ساخته شده‌است که نسبت به آهن فعالتر می‌باشد. این بدان معنا است که در الکترولیت آب دریا آند نسبت به آهن منفی تر می‌شود. معمولترین ماده‌ای که مورد استفاده قرار می‌گیرد روی است که به صورت یک سلسله صفحات در نزدیکی تحت حفاظت سازه و در تمام طول آن پخش می‌شود. روی‌ها توسط اتصالات مکانیکی و یا باندینگ بصورت موضعی در بسیاری از نقاط به فولاد متصل می‌شوند. روی و آهن به همراه آب دریا که بصورت یک الکترولیت عمل می‌کند تشکیل یک سل آب دریا را می‌دهند که در آن آهن مثبت و روی منفی می‌باشد. جریان از آهن مثبت از طریق اتصال با مقاومت کم، به سمت روی منفی رفته و سپس از طریق آب دریا به آهن باز می‌گردد، شبیه یک باتری اتصال کوتاه شده. از آنجائیکه جریان از آندهای روی با از بین رفتن تدریجی روی همراه‌است، پس از مدتی فلز روی کوچک شده و اثر و راندمان خود را از دست می‌دهد و باید جایگزین شود. به همین دلیل به آنها آند فناشونده اطلاق می‌شود. تاثیر آنها بشکل مداوم پیگیری شود تا زمان لزوم جایگزینی مشخص گردد. این عمر معمولاً ۱۰ سال می‌باشد. باید توجه داشت که سیستم آندهای فداشونده به هیچ منبع انرژی خارجی نیاز ندارندو جریان الکتریکی از انرژی شیمیایی ماده آند تامین می‌شود.

حفاظت کاتدی به روش جریان اعمالی

برخلاف روش آندهای فداشونده در روش جریان اعمالی به یک منبع خارجی جهت تامین جریان مورد نیاز برای حفاظت نیاز می‌باشد. جنس آندهای استفاده در این روش به دلیل عدم تجزیه آنها مهم نمی‌باشد. در این روش آندها نسبت به سازه مثبت نگه داشته شده که این عمل توسط یک منبع جریان مستقیم انجام می‌گیرد. لذا در این روش بر خلاف روش آندهای فداشونده که آندها منفی بودند، آندها از سازه مثبت تر هستند. منبع جریان یکسو را به این ترتیب در سیستم قرار می‌دهند که قطب مثبت آن متصل به آند کمکی و قطب منفی آن به فلز دستگاه مورد نظر وصل شود. به طوریکه یونهای مثبت در داخل الکترولیت از آند به سمت فلز مورد نظر برمی‌گردد.

ولتاژ اعمال شده باید به مقداری تنظیم شود که بتواند شدت جریان کافی برای تمام نقاط دستگاهی که تحت حفاظت کاتدی قرار گرفته‌است تامین نماید. در مورد خاکها یا آبهای با مقاومت زیاد ولتاژ اعمال شده باید بیشتر از محیط‌هایی با مقاومت کم باشد. همچنین هنگامی که طول زیادی از یک خط لوله فقط به وسیله یک آند حفاظت شود به ولتاژ اعمال شده بیشتری نیاز دارد. اجرای سیستم حفاظت کاتدی اغلب در مورد لوله‌ها و پوشش کابل‌های زیر زمینی بکار می‌رود. در شبکه‌های لوله کشی شهرها و خطوط لوله طویل و سرتاسری و کابل کشی‌های مخابرات و نیرو(برق) اغلب از سیستمهای با اعمل جریان خارجی استفاده می‌گردد. وقتی که در مورد تاسیسات طویل زیر زمینی نظیر لوله‌ها و کابل‌های پتانسیلی جریان برق اعمال می‌شود، جریان معمولاً در تمام طول آن تاسیسات وارد شده و به طرف محل اتصال می‌رود، و چون این قبیل تاسیسات از نظر الکتریکی متصل است لذا جریانهای طولی مسئله‌ای را به وجود نمی‌آورند. ولی در بعضی لوله کشی‌ها ممکن است نقاط اتصالی وجود داشته باشد که دارای مقاومت الکتریکی زیادی بوده و در نتیجه جریانهای طولی، مناطق آندی در یک طرف نقاط اتصال ایجاد می‌گردد. به همین منظور و قبل از اجرای عملیات حفاظت کاتدی لازم است که در این قبیل موارد اتصال الکتریکی مناسب تامین شود.

شبکه‌های لوله کشی گاز شهرها در منازل مخصوصاً در دستگاههای حرارتی بصورت تصادفی به هم مربوطند. همچنین فاز خنثی مدارهای الکتریکی اغلب به لوله‌های آب وصل می‌شود که در نتیجه، متصل به پوششهای کابل‌های نیرو می‌گردند. لذا در صورت اطمینان کامل از این اتصالات کلیه شبکه‌های زیر زمینی را می‌توان به صورت یک واحد حفاظت نمود.

تست پوشش

این تست شامل اندازه گیری عایقی(مقاومت الکتریکی) پوشش می‌باشد. قسمت تحت آزمایش توسط یک ایستگاه حفاظت کاتدی(موقت یا دائم) با سیستم جریان اعمالی بطور مجزا تحت حفاظت واقع می‌گردد. قبل از این تست، پیمانکار از سلامت کلیه اتصالات عایقی که قسمت مورد آزمایش را از شبکه‌های دیگر مجزا نموده اطمینان کافی کسب کند.

دستگاهها و وسایل مورد نیاز برای تست پوشش

ترانس رکتیفایر ترجیحاً با ظرفیت‌های پایین

1. ولت متر با امپدانس بالا
2. هافسل (مس/ سولفات مس)
3. بستر آندی (موقت یا دائم)
4. کابلهای ارتباطی

بستر آندی موقت

این بستر متشکل از یک شاخه لوله قراضه که ترجیحاً شن‌زده و عاری از خوردگی باشد (عموماً یک سایز بالاتر از سایز خط) بوده که آن را در عمق حداقل برابر عمق لوله مدفون و به فاصله حداقل۵۰ متر از خط اصلی قرار می‌دهند. بطوریکه در هنگام دفن جهت تقویت و آمپردهی بهتر، از مقداری نمک، ذغال کک و آب استفاده می‌شود.

مراحل اندازه گیری تست پوشش

الف)اندازه گیری پتانسیل طبیعی لوله نسبت به زمین از نقاط اندازه گیری پتانسیل:

قبل از روشن کردن ایستگاه حفاظت کاتدی با اعمال جریان، اپراتور باید توسط یک هافسل از جنس مس/ سولفات، ولتاژ طبیعی خط لوله را از طریق کلیه نقاط اندازه گیری پتانسیل نسبت به زمین قرائت نماید. این ولتاژ جهت اندازه گیری مقاومت عایقی پوشش مفید نیست، لیکن به منظور پیدا کردن شرایط نامتعارف (در صورت وجود) باید اندازه گیری صورت پذیرد.

ب)اندازه گیری جریان الکتریک حفاظت کاتدی:

جهت اندازه گیری جریان مستقیم، باید سیستم حفاظت کاتدی با جریان اعمالی، را روشن نموده و تنظیم کرد. پس از تنظیم ولتاژ تزریق، به منظور تثبیت پتانسیل و همچنین اطمینان از پلاریزاسیون، خط مورد تست باید به مدت۷۲ ساعت تحت جریان تزریقی قرار بگیرد. جهت پلاریزاسیون می‌توان ولتاژ نقطه تزریق را در کمتر از مقدار حد بالایی تنظیم نموده و پس از اتمام مدت زمان پلاریزاسیون، ولتاژ در حد بالایی تنظیم و مراحل بعدی تست انجام پذیرد. یادآوری می‌گردد در خصوص ولتاژهای تزریقی در نظر گرفتن حد بالایی این ولتاژ الزامیست. در خصوص پوشش‌های اناملی (انامل پایه نفتی و انامف پایه ذغال سنگی) حداکثر ولتاژ تزریقی ۲٫۱– ولت و در خصوص پوشش‌های بیتوسیل، نوار سرد و پلی اتیلن سه لایه حداکثر ولتاژ تزریقی ۱٫۵- ولت می‌باشد. پس از اتمام مدت زمان پلاریزاسیون و تنظیم ولتاژ تزریقی در حد بالایی، مقدار جریان در این ولتاژ اندازه گیری و ثبت گردد.

ج) اندازه گیری پتانسیل لوله نسبت به زمین:

با استفاده از یک زمان‌سنج خودکار، که به صورت خودکار جریان تزریقی را قطع و وصل می‌کند که عموماً در مدار ترانس‌های رکتیفایر تعبیه شده‌است، عمل خاموش و روشن شدن سامانه حفاظت کاتدی صورت می‌پذیرد. تنظیم مدت زمان قطع و وصل باید بر اساس زمان‌های پیشنهادی زیر صورت پذیرد: مدت زمان روشن بودن سیستم:۳۰ ثانیه مدت زمان خاموش بودن سیستم:۱۰ ثانیه پس از اطمینان از برقراری حالت خاموش و روشن سیستم، قرائت از کلیه نقاط اندازه گیری پتانسیل باید انجام گرفته و یادداشت گردد. لازم به ذکر است اولین عدد تثبیت شده در زمان خاموشی سیستم، به عنوان ولتاژ حالت خاموش مد نظر می‌باشد

دید کلی رنگ جوتن

رنگ در دنیای امروز نقش بسیار مهمی در پرورش ذوق و قرایح بشری و ارضای نیازهای زیبا شناختی وی ایفا می کند. بدین جهت است که احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می‌گویند. انسان در پهنه تولید تزئین خانه‌ها ، پوشاک و حتی نوشابه‌ها در هنر ، نقاشی ، صنایع کشتیرانی و امور ارتباطات محصولات مصرفی در صنایع فضایی و خلاصه در همه شئونات با رنگ سر و کار دارد. بطور کلی ، از رنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط ، جهت حفاظت اشیا در مقابل عوامل طبیعی و غیره استفاده می‌شود.

تاریخچه

سابقه استفاده از مواد رنگی توسط انسان ، به دوران غارنشینی می‌رسد. اولین کاربرد واقعی و عملی مواد رنگی را می‌توان در ساختن کشتی

نوح مربوط دانست که برای جلوگیری از نفوذ آب و پوسیدگی آن ، از مواد رنگی استفاده شده بود. بعدها از مواد رنگی برای حفاظت چوب

از پوسیدگی در بناهای چوبی و زمانی که استفاده از وسایل آهنی متداول شد، برای جلوگیری از زنگ زدن آنها استفاده می‌شد .

اجزای تشکیل دهنده رنگ‌ها

هر رنگ اصولا از دو قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:

رنگدانه

ماده رنگی نامحلول در آب است ( خاک رس ناخالص رنگی و پودر برف از سنگهای رنگی به‌عنوان اولین رنگدانه ها مورد استفاده انسان قرار

می‌گرفتند.

محمل رنگها

مایعی است که با رنگدانه مخلوط شده ، کاربرد آنرا آسان می‌کند و در چسبیدن آن ، کمک می‌کند ( از سفیده تخم مرغ ، چسب عسل محلول

قند به‌عنوان محمل‌های رنگ استفاده می‌شد). امروزه متداولترین محمل‌های رنگدانه‌ها را آب یا روغن تشکیل می‌دهد. از این‌رو رنگها را به دو

دسته رنگ‌های روغنی و رنگ‌های آلی تقسیم می‌کنند.

انواع رنگدانه

اکسیدها

• لیمونیت ( Fe_۲O_۳.۲H_۲O ) برای تهیه رنگ قرمز مصرف می‌شود و یکی از قدیمی‌ترین رنگدانه‌هاست.
• هماتیت ( Fe_۲O_۳ ) برای تهیه رنگ قرمز روشن بکار می‌رود.
• دی‌اکسید تیتان ( TiO_۲ ) برای تهیه رنگ سفید روشن و بسیار مرغوب که در هوا تیره نمی‌شود، بکار می‌رود. معمولا آن را با
• سولفات باریم مخلوط می‌کنند.
• اکسید روی ( ZnO ) که از مهم‌ترین رنگدانه های سفید است و از تجزیه کربنات روی و یا سوزاندن فلز روی در هوا حاصل می‌شود.
• سرنج ( Pb_۲O_۳ ) که رنگ سرخ یا قرمز تیره دارد و بیشتر برای پوشانیدن سطح قطعات فولادی به‌منظور حفاظت آنها از زنگ زدن
• کاربرد دارد.

سولفید روی و لیتوپن

سولفید روی برای تهیه رنگ سفید مات مصرف می‌شود و از مزایای آن ، این است که بر خلاف سفیداب سرب در هوا سیاه نمی‌شود. این رنگدانه

معمولا در تجارت بصورت مخلوطی از سولفید روی و سولفات باریم به نام لیتوپن مصرف دارد که رنگ سفید بسیار مرغوب است.

سفیداب سرب

این رنگ دانه عمدتا شامل Pb(OH)_۲ , PbCO_۳ که از قرن ها پیش شناخته شده بود. قدرت پوشش آنها زیاد است، ولی در هوا به‌علت وجود

H_۲O به مرور سیاه می‌شود. برای تبدیل مجدد آن به رنگ سفید می‌توان از تاثیر پراکسید هیدروژن بر آن استفاده کرد.

دوده چراغ و زغال استخوان

 

یکی از اجزای رنگ سیاه و مرکب است و برای تغییر رنگ سفید به میزان دلخواه نیز مصرف می‌شود.

رنگدانه‌های فلزی

• مانند پودر آلومینیم در روغن جلا که از آن برای حفاظت وسایل آهنی و فولادی استفاده می شود
• برنز آلومینیم ( آلیاژ Al, Cu ) در روغن جلا که از آن ، برای ایجاد رنگ بسیار زیبای طلایی برای دور قابها و … استفاده می‌شود.

رنگدانه‌های الوان

• رنگدانه‌های آبی: مهم‌ترین این این رنگدانه‌ها ، آبی پروس و آبی نیلی یا لاجورد است. آبی پروس یکی از مهم‌ترین رنگهای آبی است.

لاجورد نیز یکی از رنگهای آبی مرغوب است که از حرارت دادن مخلوط کائولین ، کربنات سدیم ، گوگرد و زغال سنگ در غیاب هوا

حاصل می‌شود.

• رنگ دانه های زرد: مهم ترین این رنگدانه‌ها ، کرومات روی و کرومات سرب است. از قطران زغال سنگ نیز رنگدانه‌های الوانی بصورت

نمکهای نامحلول فلزات بدست می‌آید که در هیدروکسید آلومینین بصورت ژله می‌بندد. این ژله را پس از خشک کردن به‌صورت پودر

با رنگدانه‌هایی نظیر کربنات کلسیم و سیلسس مخلوط می‌کنند و در انواع رنگهای مورد نیاز بکار می‌برند.

رنگ‌های روغنی

در این نوع رنگ‌ها ، رنگدانه را در یک روغن خشک شونده که استر گلیسیرین با اسیدهای چرب ، نظیر اسیدهای اولئیک و یا لینولنیک می‌باشد،

حل می‌کنند. این روغن‌‌ها در هوا اکسیده شده ، به ترکیبات سیر شده تبدیل می‌شوند و لایه‌ای سخت مقاوم و محافظ تشکیل می‌دهند که از

نفوذ آب در رنگدانه جلوگیری می‌کنند.

رقیق‌کننده

برای رقیق کردن و سهولت کاربرد رنگ بکار می‌رود و معمولا یک حلال هیدروکربنی نظیر ترپنتین است که به روغن تربانتین شهرت دارد.

خشک کننده

یکی از اجزای رنگ‌های روغنی است که در حقیقت نقش کاتالیزور را در تسریع اکسیداسیون و خشک شدن رنگ‌ها را دارد و معمولا مخلوطی از

اکسید های سرب ، منگنز و کبالت در ( روغن بزرک ) بصورت استر مصرف می‌شود.

رنگ‌های پلاستیکی

با اضافه کردن رزین‌های سنتزی نظیر رزین حاصل از فنل و فرمالدئید که خاصیت پلاستیکی دارد، در روغن جلا ، رنگ‌های پلاستیکی حاصل

می‌شود. این نوع رنگ‌ها به خاطر دوام و قابل شستشو بودن ، اهمیت و کاربردهای زیادی داردن.

رنگ‌های لعابی یا مات

با اضافه کردن رنگ‌هایی نظیر TiO_۲ به روغن جلا آن را به صورت مات درآورده ، بعد برای مات کردن هر نوع رنگی بکار می‌رود.

رنگ اتومبیل

این نوع رنگ‌ها ، باید این ویژگی را داشته باشند که به‌سرعت در هوا خشک شوند. برای این منظور ، رنگدانه را در حلالهای آلی بسیار فرار نظیر

استات آمیل ، استات اتیل یا استات بوتیل حل می‌کنند. برای رنگ‌های متالیک ( فلزی ) ، از رنگدانه‌های فلزی استفاده می‌شود.

رنگ‌های محلول در آب

این نوع رنگ‌ها از معلق کردن رنگدانه‌ها در آب مخلوط با یک چسب محلول در آب تهیه می‌شوند. از رنگ‌های روغنی ارزانترند و قابل شستشو

نمی‌باشند.

انواع رنگ‌های اپوکسی

قوطی غذاها که اپوکسی بهبود یافته با فنل+ پلی آمین استفاده می شود وجز پلی آمین خواص شیمیایی را بهبود می بخشد. مثال دیگر درب بیرونی قوطی های حاوی مواد غذایی است که دارای پوشش اپوکسی+ فنل فرمالدئید هستند و دارای فام طلایی بوده و در کوره پخت می شوند.مهمترین ضعف پوششهای دو گروه اصلی این نوع رنگها اپوکسی پلی آمید و اپوکسی پلی آمین هستند . نوع اپوکسی پلی آمید دارای پایداری بهتر در آب و مناطق مرطوب است و دارای فیلم انعطاف پذیرتر می باشد و چسبندگی بهتری روی سطح دارد درحالیکه دارای مقاومتهای عمومی کمتری است. نوع اپوکسی پلی آمین پایداری بهتری در مقابل مواد شیمیایی واسیدهای ضعیف , قلیاها , حلالها و فرآورده های نفتی دارد.پوششهای اپوکسی دارای کاربردهای متنوعی هستند از جمله برای پوششهای داخل اپوکسی گچی ومات شدن آنها در هوای خارج بر اثر اشعه ماورا بنفش (uv) و واکنشهای فتوشیمیایی می باشد. واکنش پخت آنها از نوع اضافی شیمیایی chemical polyaddition می باشد. به طور کلی پوشش‌های اپوکسی در دو قالب کفپوش و رنگ ارائه می‌شوند. رنگ‌های اپوکسی شامل موارد زیر هستند: ۱. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید براق ۲. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید نیمه مات ۳. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید مات ۴. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید ۵. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید HB 6. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید(مخصوص آب آشامیدنی) ۷. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید (مخصوص آب آشامیدنی) ۸. پرایمر زینک ریچ اپوکسی دوجزئی ۹. پرایمر زینک ریچ اپوکسی سه جزئی ۱۰. پرایمر زینک فسفات اپوکسی ۱۱. پرایمر زینک کرومات اپوکسی ۱۲. پرایمر اکسید آهن اپوکسی پلی آمید ۱۳. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید HB MIO 14. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید MIO 15. رنگ رویه اپوکسی پلی آمین ۱۶. رنگ میانی اپوکسی پلی آمین ۱۷. رنگ اپوکسی اِستر هوا خشک ۱۸. رنگ رویه کولتار اپوکسی پلی آمید ۱۹. پرایمر کولتار اپوکسی پلی آمید ۲۰. رنگ رویه اپوکسی فنولیک ۲۱. پرایمر اپوکسی فنولیک ۲۲. رنگ رویه اپوکسی پلی امین glass flake 23. رنگ رویه اپوکسی پلی آمین(مخصوص آب آشامیدنی) ۲۴. رنگ میانی اپوکسی پلی آمین(مخصوص آب آشامیدنی) ۲۵. پرایمر اپوکسی ضدخوردگی (IPS) 26. پرایمر اپوکسی انواع کفپوش‌های اپوکسی نیز شامل موارد است: ۱. کفپوش ضد اسید ۲. کفپوش آنتی استاتیک (کانداکتیو) ۳. کفپوش پرایمر زینک فسفات اپوکسی ۱۱. ورزشی ۴. کفپوش معمولی با مقاومت مکانیکی و شیمیایی متوسط ۵. گروتها ۶. کاشی‌کاری ضد اسید ۷. فایبر ضد اسید در ادامه به بررسی برخی از پوشش‌های پرمصرف می‌پردازیم. ۱-پرایمر سه جزئی زینک ریچ اپوکسی: این نوع آسترزینک ریچ اپوکسی یک پوشش سه جزئی است که پودر روی موجود در این آستری بعنوان یک محافظ کاتدی از سطوح فلزی حفاظت می کند .این آستری برای سطوح فلزی بکار رفته در سازه های صنعتی که در محیط های خورنده و آب شور قرار دارند مناسب می باشد .بهترین آستر جهت محافظت از تانکرهای صنعتی ، ماشین آلات ، لوله ها، مخازن پالایشگاه ها ، نیروگاه ها می باشد که با مکانیسم الکتروشیمیائی از سطح مانند یک لایه گالوانیزه حفاظت می نماید .این آستری به تنهایی برای سطوحی که غوطه ور در محیط اسیدی یا قلیایی می شوند مناسب نیست. ۲-پرایمر اپوکسی زینک فسفات: این محصول بر پایه رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمید با پیگمنت فسفات روی طراحی گردیده است. برخورداری از این پیگمنت و حصول خواص ضد خوردگی بالا، امکان مجاورت این پوشش با شرایط اتمسفری و غوطه وری را فراهم نموده است. این پرایمر قابلیت سازگاری با رنگ های دو جزئی و یک جزئی را به عنوان لایه بعدی داشته و با توجه به عدم وجود سرنج و کرومات، محصولی غیر سمی بوده و در برابر ترشحات آب و مواد شیمیایی مقاوم می باشد .این محصول برپایه رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمید با پیگمنت فسفات روی طراحی گردیده است. برخورداری از این پیگمنت و حصول خواص ضدخوردگی بالا امکان مجاورت این پوشش با شرایط اتمسفری و غوطه وری را فراهم نموده است.این پرایمر قابلیت سازگاری با رنگهای دوجزئی و یک جزئی را بعنوان لایه بعدی داشته و با توجه به عدم وجود سرنج و کرومات این محصول غیرسمی بوده و در برابر ترشحات آب و مواد شیمیایی مقاوم می باشد. ۳-اپوکسی میانی MIO: میانی اپوکسی MIO بر پایه رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمید طراحی گردیده است. از ویژگی های آن می توان به درصد جامد حجمی مناسب به منظور لایه حد واسط آستر و رنگ رویه جهت افزایش ضخامت، طول عمر و مقاومت بیشتر رنگ در برابر عوامل جوی و بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی سیستم رنگ نام برد.این رنگ بعنوان آستری ولی ترجیحا” بعنوان لایه میانی جهت سطوح سازه های صنعتی مورد استفاده قرارمی گیرد . از مقاومتهای بسیار خوب در مقابل عوامل جدی و شرایط نیرو گاهی برخوردار است و به دلیل ساختار اکسید آهن بکار رفته درآن از نفوذ رطوبت و گازهای موجود به سطح فلز بخوبی ممانعت می کند . ازدیگر خواص خوب این محصول تقویت مقاومت های مکانیکی سیستم رنگ اعمال شده روی سطح می باشد که معمولا بصورت سه لایه توصیه می گردد . ۴-رنگ رویه ی اپوکسی: رنگ اپوکسی پلی آمید یک محصول دو جزئی است که بر پایه رزین اپوکسی و سخت کننده پلی آمید فرموله شده است . این رنگ مقاومت بسیار خوبی در مقابل شرایط سخت آب و هوایی و همچنین محیط های صنعتی داشته و سیالیت بالای آن سبب راحتی مصرف این رنگ می گردد .این محصو ل بعد از اعمال و سخت شدن کامل، سطحی یکنواخت و براق ایجاد کرده و نسبت به خراش، سایش و رطوبت مقاوم است. رنگ رویه اپوکسی به عنوان لایه نهایی بر روی آستری یا لایه میانی مناسب و سازگار با آن ، در یک سیستم پوششی شامل آستری، لایه میانی و رویه به کار می رودکه به محافظت سطح سازه در مقابل عوامل خورنده کمک می نماید . همچنین این رنگ به صورت تک لایه بر روی سطح استفاده می شود که چسبندگی خوبی ارائه می نماید . این محصول با دارا بودن رنگدانه سفید درفرمولاسیون، به دلیل عدم سمی بودن ، تاثیر ی بر بو و مزه آب نداشته و پس از رهاسازی و تبخیر کامل حلالها و خشک شدن کامل، جهت مخازن آب آشامیدنی با استفاده از آستری مناسب کاربرد دارد. ۵-کفپوش اپوکسی: این روکش یک محصول دو جزئی بر پایه‌ی رزین اپوکسی و هاردنر پلی‌آمین می باشد که باعث بالا رفتن مقاومت شیمیایی و سایشی کف می گردد. مقاومت مکانیکی بالای این پوشش آن را گزینه مناسبی برای استفاده در کف کارخانه ها ، صنایع نظامی و در واقع در مکان هایی که وسایل سنگین از قبیل لیفتراک تردد دارند ، نموده است. سخت بودن این پوشش منجر به مصارف متعدد آن برای کاربرد در مصارف درونی و بیرونی ساختمان گشته است. ۶-کفپوش اپوکسی آنتی‌استاتیک: کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک بر پایه روکش رزین اپوکسی و همچنین سخت کننده با افزودنی های‌ خاص فرموله می شود.کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک قابلیت انتقال جریان الکتریسیته ساکن و هدایت الکتریکی را داراست و به همین دلیل به آن روکش ضد جرقه نیز می گویند .فروش کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک با نازلترین قیمت در اختیار مشتریان قرار می گیرد.این کفپوش کلیه خواص روکش اپوکسی را اعم از، مقاومت سایشی و فشاری,خواص مکانیکی و شیمیایی را دارا می باشد.از جمله موارد مصرف آن می توان به صنایع نظامی، اتاق های کنترل، صنایع الکترونیک، اتاق های اختلاط رنگ و سایر بخش های صنعت اشاره کرد. مواد اولیه ای که در رنگ های اپوکسی استفاده می شوند شامل موارد زیر هستند: ۱. رزین اپوکسی ۲. تینر اپوکسی ۳. باریت ۴. تالک ۵. تیتان ۶. کربنات ۷. ضد کف ۸. لولینگ ۹. افزودنی ضدشرهرنگ های اپوکسی

رنگ های اپوکسی

دو گروه اصلی این نوع رنگها اپوکسی پلی آمید و اپوکسی پلی آمین هستند . نوع اپوکسی پلی آمید دارای پایداری بهتر در آب و مناطق مرطوب است و دارای فیلم انعطاف پذیرتر می باشد و چسبندگی بهتری روی سطح دارد درحالیکه دارای مقاومتهای عمومی کمتری است.

به طور کلی پوشش‌های اپوکسی در دو قالب کفپوش و رنگ ارائه می‌شوند.

 

انواع رنگ‌های اپوکسی:

 

دو گروه اصلی این نوع رنگها اپوکسی پلی آمید و اپوکسی پلی آمین هستند . نوع اپوکسی پلی آمید دارای پایداری بهتر در آب و مناطق مرطوب است و دارای فیلم انعطاف پذیرتر می باشد و چسبندگی بهتری روی سطح دارد درحالیکه دارای مقاومتهای عمومی کمتری است. نوع اپوکسی پلی آمین پایداری بهتری در مقابل مواد شیمیایی واسیدهای ضعیف , قلیاها , حلالها و فرآورده های نفتی دارد.پوششهای اپوکسی دارای کاربردهای متنوعی هستند از جمله برای پوششهای داخل قوطی غذاها که اپوکسی بهبود یافته با فنل+ پلی آمین استفاده می شود وجز پلی آمین خواص شیمیایی را بهبود می بخشد. مثال دیگر درب بیرونی قوطی های حاوی مواد غذایی است که دارای پوشش اپوکسی+ فنل فرمالدئید هستند و دارای فام طلایی بوده و در کوره پخت می شوند.مهمترین ضعف پوششهای اپوکسی گچی ومات شدن آنها در هوای خارج بر اثر اشعه ماورا بنفش (uv) و واکنشهای فتوشیمیایی می باشد. واکنش پخت آنها از نوع اضافی شیمیایی chemical polyaddition می باشد.

 

 

به طور کلی پوشش‌های اپوکسی در دو قالب کفپوش و رنگ ارائه می‌شوند.

رنگ‌های اپوکسی شامل موارد زیر هستند:

1. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید براق
2. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید نیمه مات
3. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید مات
4. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید
5. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید HB
6. رنگ رویه اپوکسی پلی آمید(مخصوص آب آشامیدنی)
7. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید (مخصوص آب آشامیدنی)
8. پرایمر زینک ریچ اپوکسی دوجزئی
9. پرایمر زینک ریچ اپوکسی سه جزئی
10. پرایمر زینک فسفات اپوکسی
11. پرایمر زینک کرومات اپوکسی
12. پرایمر اکسید آهن اپوکسی پلی آمید
13. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید HB MIO
14. رنگ میانی اپوکسی پلی آمید MIO
15. رنگ رویه اپوکسی پلی آمین
16. رنگ میانی اپوکسی پلی آمین
17. رنگ اپوکسی اِستر هوا خشک
18. رنگ رویه کولتار اپوکسی پلی آمید
19. پرایمر کولتار اپوکسی پلی آمید
20. رنگ رویه اپوکسی فنولیک
21. پرایمر اپوکسی فنولیک
22. رنگ رویه اپوکسی پلی امین glass flake
23. رنگ رویه اپوکسی پلی آمین(مخصوص آب آشامیدنی)
24. رنگ میانی اپوکسی پلی آمین(مخصوص آب آشامیدنی)
25. پرایمر اپوکسی ضدخوردگی (IPS)
26. پرایمر اپوکسی

انواع کفپوش‌های اپوکسی نیز شامل موارد است:

1. کفپوش ضد اسید
2. کفپوش آنتی استاتیک (کانداکتیو)
3. کفپوش ورزشی
4. کفپوش معمولی با مقاومت مکانیکی و شیمیایی متوسط
5. گروتها
6. کاشی‌کاری ضد اسید
7. فایبر ضد اسید

در ادامه به بررسی برخی از پوشش‌های پرمصرف می‌پردازیم.

۱-پرایمر سه جزئی زینک ریچ اپوکسی:

این نوع آسترزینک ریچ اپوکسی یک پوشش سه جزئی است که پودر روی موجود در این آستری بعنوان یک محافظ کاتدی از سطوح فلزی حفاظت می کند .این آستری برای سطوح فلزی بکار رفته در سازه های صنعتی که در محیط های خورنده و آب شور قرار دارند مناسب می باشد .بهترین آستر جهت محافظت از تانکرهای صنعتی ، ماشین آلات ، لوله ها، مخازن پالایشگاه ها ، نیروگاه ها می باشد که با مکانیسم الکتروشیمیائی از سطح مانند یک لایه گالوانیزه حفاظت می نماید .این آستری به تنهایی برای سطوحی که غوطه ور در محیط اسیدی یا قلیایی می شوند مناسب نیست.

۲-پرایمر اپوکسی زینک فسفات:

این محصول بر پایه رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمید با پیگمنت فسفات روی طراحی گردیده است. برخورداری از این پیگمنت و حصول خواص ضد خوردگی بالا، امکان مجاورت این پوشش با شرایط اتمسفری و غوطه وری را فراهم نموده است.

این پرایمر قابلیت سازگاری با رنگ های دو جزئی و یک جزئی را به عنوان لایه بعدی داشته و با توجه به عدم وجود سرنج و کرومات، محصولی غیر سمی بوده و در برابر ترشحات آب و مواد شیمیایی مقاوم می باشد .این محصول برپایه رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمید با پیگمنت فسفات روی طراحی گردیده است. برخورداری از این پیگمنت و حصول خواص ضدخوردگی بالا امکان مجاورت این پوشش با شرایط اتمسفری و غوطه وری را فراهم نموده است.این پرایمر قابلیت سازگاری با رنگهای دوجزئی و یک جزئی را بعنوان لایه بعدی داشته و با توجه به عدم وجود سرنج و کرومات این محصول غیرسمی بوده و در برابر ترشحات آب و مواد شیمیایی مقاوم می باشد.

۳-اپوکسی میانی MIO:

میانی اپوکسی MIO بر پایه رزین اپوکسی و هاردنر پلی آمید طراحی گردیده است. از ویژگی های آن می توان به درصد جامد حجمی مناسب به منظور لایه حد واسط آستر و رنگ رویه جهت افزایش ضخامت، طول عمر و مقاومت بیشتر رنگ در برابر عوامل جوی و بهبود خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی سیستم رنگ نام برد.این رنگ بعنوان آستری ولی ترجیحا” بعنوان لایه میانی جهت سطوح سازه های صنعتی مورد استفاده قرارمی گیرد . از مقاومتهای بسیار خوب در مقابل عوامل جدی و شرایط نیرو گاهی برخوردار است و به دلیل ساختار اکسید آهن بکار رفته درآن از نفوذ رطوبت و گازهای موجود به سطح فلز بخوبی ممانعت می کند . ازدیگر خواص خوب این محصول تقویت مقاومت های مکانیکی سیستم رنگ اعمال شده روی سطح می باشد که معمولا بصورت سه لایه توصیه می گردد .

۴-رنگ رویه ی اپوکسی:

رنگ اپوکسی پلی آمید یک محصول دو جزئی است که بر پایه رزین اپوکسی و سخت کننده پلی آمید فرموله شده است . این رنگ مقاومت بسیار خوبی در مقابل شرایط سخت آب و هوایی و همچنین محیط های صنعتی داشته و سیالیت بالای آن سبب راحتی مصرف این رنگ می گردد .این محصو ل بعد از اعمال و سخت شدن کامل، سطحی یکنواخت و براق ایجاد کرده و نسبت به خراش، سایش و رطوبت مقاوم است. رنگ رویه اپوکسی به عنوان لایه نهایی بر روی آستری یا لایه میانی مناسب و سازگار با آن ، در یک سیستم پوششی شامل آستری، لایه میانی و رویه به کار می رودکه به محافظت سطح سازه در مقابل عوامل خورنده کمک می نماید . همچنین این رنگ به صورت تک لایه بر روی سطح استفاده می شود که چسبندگی خوبی ارائه می نماید . این محصول با دارا بودن رنگدانه سفید درفرمولاسیون، به دلیل عدم سمی بودن ، تاثیر ی بر بو و مزه آب نداشته و پس از رهاسازی و تبخیر کامل حلالها و خشک شدن کامل، جهت مخازن آب آشامیدنی با استفاده از آستری مناسب کاربرد دارد.

۵-کفپوش اپوکسی:

این روکش یک محصول دو جزئی بر پایه‌ی رزین اپوکسی و هاردنر پلی‌آمین می باشد که باعث بالا رفتن مقاومت شیمیایی و سایشی کف می گردد. مقاومت مکانیکی بالای این پوشش آن را گزینه مناسبی برای استفاده در کف کارخانه ها ، صنایع نظامی و در واقع در مکان هایی که وسایل سنگین از قبیل لیفتراک تردد دارند ، نموده است. سخت بودن این پوشش منجر به مصارف متعدد آن برای کاربرد در مصارف درونی و بیرونی ساختمان گشته است.

۶-کفپوش اپوکسی آنتی‌استاتیک:

کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک بر پایه روکش رزین اپوکسی و همچنین سخت کننده با افزودنی های‌ خاص فرموله می شود.کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک قابلیت انتقال جریان الکتریسیته ساکن و هدایت الکتریکی را داراست و به همین دلیل به آن روکش ضد جرقه نیز می گویند .فروش کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک با نازلترین قیمت در اختیار مشتریان قرار می گیرد.این کفپوش کلیه خواص روکش اپوکسی را اعم از، مقاومت سایشی و فشاری,خواص مکانیکی و شیمیایی را دارا می باشد.از جمله موارد مصرف آن می توان به صنایع نظامی، اتاق های کنترل، صنایع الکترونیک، اتاق های اختلاط رنگ و سایر بخش های صنعت اشاره کرد.

مواد اولیه ای که در رنگ های اپوکسی استفاده می شوند شامل موارد زیر هستند:

1. رزین اپوکسی
2. تینر اپوکسی
3. باریت
4. تالک
5. تیتان
6. کربنات
7. ضد کف
8. لولینگ
9. افزودنی ضدشره