کاربرد پوشش های پلی یورتانی و مقایسه آن با پوشش های اپوکسی

 

پوشش پلی یورتانی به صورت لایه ای از پلی یورتان، بر سطح بستر با هدف محافظت از آن در مقابل خوردگی...

شرایط محیطی، سایش و ... اعمال می شود. می توان گفت که سیستم های پلی یورتانی به طور گسترده در پوشش های متنوعی (خارج از مکان های مسقف و یا رویه بیرونی) بکار می روند زیرا که دارای ویژگی هایی از جمله دوام بالا، چقرمگی، براقیت می باشند. با توجه به اینکه پوشش بر پایه آب، حلال یا پوشش پودری باشد، در کاربردهای متنوعی می تواند استفاده شود.

• پوشش چوب و بتن (پوشش کف، پیاده رو ها، طبقات فرودگاه و ...)
• قطعات خودرو (پوشش لایه بیرونی، پوشش های شفاف)
• پوشش های زیرلایه ای (پرایمر) و درزگیر
• پوشش چرم و منسوجات (پوشش چرم و چرم مصنوعی)
• پوشش قطعات فلزی و پلاستیکی
• پوشش های صنعتی

لازم به ذکر است که این پوشش ها می توانند دارای کاربردهای خاص از جمله در زیردریایی ها نیز باشند.

این پوشش ها تولید شده از رزین هایی حاوی گروه ایزوسیانات و به شدت واکنش پذیر با آمیزه های حاوی گروه های هیدروژن فعال (به عنوان مثال آب و الکل ها) هستند که به عنوان عوامل پخت بکار می روند. پوششی نازک (فیلم) با تبخیر حلال و پس از آن، واکنش شیمیایی بین رزین پلی یورتان و عوامل پخت شکل می گیرد. عوامل پخت متداول برای پوشش های پلی یورتانی، آب و پلی ال ها هستند.

پوشش های پلی یورتانی که در اثر واکنش با آب پخت می شوند به آنها پوشش های پخت شده با رطوبت می گویند. این مواد در یک بسته بندی جدا هستند و پخت آنها وابسته به میزان رطوبت موجود در محیط است. این نوع از پوشش ها عموما به عنوان پوشش زینتی یا نوعی وارنیش شفاف استفاده می شود.

پوشش های پلی یورتانی که برای زیردریایی استفاده می شود عمدتا به صورت سیستم های دو یا سه جزئی هستند. یکی از اجزا رزین پلی یورتان و جزء دوم شامل پلی ال آلی می باشد. برخی از سیستم ها نیازمند جزء سومی شامل کاتالیست ها (به عنوان مثال صابون های فلزی یا آمینی) برای سرعت بخشیدن به فرآیند پخت هستند.

پوشش های پلی یورتانی، در ابتدا باید به خوبی با عامل پخت و کاتالیست پیش از مصرف مخلوط شوند. پس از اختلاط، باید مواد را حداکثر در بازه زمانی 2 تا 6 ساعته مصرف کرد. با اعمال پوشش و گذشت مدت زمان 12 ساعت، فیلم تشکیل شده به طور متداول خشک می شود و می توان به آن دست زد اما، پخت آن پس از 14 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد تکمیل می گردد. مدت زمان پخت به شدت به دمای محیط و سطح، علاوه بر میزان رطوبت وابسته است. به عنوان مثال، در زیر دماهای 10 درجه سانتی گراد سرعت واکنش پخت کاهش می یابد.

بنابراین، پلی یورتان از قایق ها و سطوح چوبی محافظت می کند و دوام آنها را افزایش می دهد. در واقع، پوشش های پلی یورتانی می تواند بر روی سطوح چوبی اعمال شود و علاوه بر آنکه ظاهری شفاف را فراهم می آورد، به سطح مقاومت در مقابل آب، خوردگی می دهد و آن را در برابر خراش، لک شدن و تخریب در اثر نور فرابنفش محافظت می کند.

یکی از مزیت های بارز پوشش های پلی یورتانی در مقایسه با پوشش های اپوکسی مدت زمان نسبتا کوتاه پخت آنها است. منظور از زمان پخت، مدت زمان لازم برای تبخیر حلال یا آب می باشد. می توان از پوشش های پلی یورتانی که بر کف زمین اعمال می شوند تنها پس از گذشت یک روز (24 ساعت پس از اعمال پوشش) بدون اینکه نیاز به فرآیند اضافی خاصی باشد، استفاده کرد (لازم به ذکر است که پخت کامل پوشش پس از 7 تا 14 روز صورت می گیرد). در مقابل، پوشش های اپوکسی پس از اعمال، حداقل نیاز به 7 روز دارند تا بتوان از آنها استفاده کرد.

پوشش های اپوکسی، مقاومت خوبی در مقابل انواع مواد شیمیایی خورنده مانند سولفوریک اسید دارند. با این حال، پوشش های پلی یورتانی مقاومت فوق العاده ای نسبت به لاکتیک اسیدها دارند که این امر منجر می گردد این پوشش ها برای کف سازه های صنعتی که محصولاتی لبنی تولید می کنند، انتخابی ایده آل باشد.

پوشش های پلی یورتانی همچنین به دلیل توانایی چسبندگی آنها به انواع متنوعی از بسترها در محدوده گسترده ای از دماها شناخته اند. این پوشش ها را می توان بر سطوح مختلفی شامل کف پوش های چوبی، فلزی و حتی بر روی دیگر پوشش ها اعمال کرد. لازم به ذکر است که برای پخت این پوشش ها نیازی به فرآیندی اضافی نمی باشد و تنها پس از اعمال پوشش، فرآیند پخت در دمای محیط (یا در معرض رطوبت هوا) آغاز می گردد.

با توجه به نوع محصول، پلی یورتان ها می توانند مقاومت شیمیایی، همچنین مقاومت در مقابل سایش و ضربه بهتری نسبت به اپوکسی ها داشته باشند. منظور از نوع محصول موارد زیر می باشد:

• یورتان هایی که در حضور رطوبت پخت می شوند: این یورتان ها تک جزئی هستند و به طور معمول تر دماهای بالاتری را نسبت به یورتان های دو جزئی و اپوکسی ها در طول مدت سرویس دهی خود می توانند تحمل کنند. علاوه بر آن، پس از پخت شدن، پوششی با دوام را به وجود می آورند. اکثر پوشش های تک جزئی یورتانی با استفاده از مواد آروماتیکی تولید می شوند بدین معنی که در گذر زمان رنگ آنها می تواند دستخوش تغییر شود.
• پلی یورتان های آکریلیکی: این مواد به دلیل براقیت، حفظ رنگ و مقاومت به UV شناخته شده هستند که پوششی با دوام و چقرمه را فراهم می آورند. اینگونه از پوشش ها برای پوشش دهی سطوح بیرونی فلزات در راستای محافظت از آنها بکار می روند. پلی یورتان های آکریلیک معمولا با استفاده از آمیزه های آلیفاتیکی ساخته می شوند که موجب پایداری بهتر آنها در طولانی مدت، در حین سرویس دهی می شود.
• پلی یورتان های پلی استری: این پوشش ها به عنوان پوشش اولیه (پرایمر) دارای ویژگی هایی از جمله مقاومت در برابر سایش، خراش، ضربه و براقیت مناسب و ثبات رنگ می باشند. پوشش هایی که با رزین های 100% پلی استری ساخته می شوند به شدت مقاوم هستند از این رو، به عنوان پوشش رویه کف بتنی و سطوح بیرونی سازه های فلزی بکار می روند.

به طور کلی، با وجود اینکه پوشش های پلی یورتانی ممکن است مانند پوشش های اپوکسی به نظر برسند اما، خواصی دارند که استفاده از آنها را برای کاربردهای به خصوصی ایده آل می سازد. به عنوان مثال، پوشش های پلی یورتانی در عین حال که نسبتا با دوام هستند، منعطف تر و الاستیک تر از پوشش های اپوکسی می باشند. همین ویژگی برای پوشش های کف پلی یورتانی امکان جذب ضربه را فراهم می آورد. علاوه بر آن، دوام بهتر اینگونه از پوشش ها، به آنها مقاومت در برابر سایش و خراش می دهد. همچنین، الاستیسیته بهبود یافته نیز بدین معنی است که پوشش های کف پلی یورتانی می توانند شکل و خواص مکانیکی خود را در دماهای پایین (1- درجه سانتی گراد) نیز حفظ کنند.

در نهایت لازم به ذکر است که برای انتخاب پوشش مناسب باید موارد زیر مد نظر قرار گیرند: