بخشی از مقاله
چکیده
سامانههاي مختلفی براي خطکشی و علامتگذاري جادهها،بزرگراهها،خیابانها،پارکینگهاوسایرمناطقصنعتی و تجاري استفاده میشوند. از ویژگیهاي اصلی اغلب این مواد میتوان به چسبندگی خوب به زیرآیند، مقاومت در برابر سایش و عوامل جوي، سرعت خشک شدن و عملکرد مناسب در طول عمر مفید آنهااشارهکرد. امروزه در بسیاري از مناطق، رنگهاي ترافیک آبپایه به دلیل مطابقت با استانداردهاي زیستمحیطی و عدم انتشار حلال در محیطزیست به عنوان یکی از مهمترین و متداولترین رنگهاي ترافیکی شناخته شدهاند. در ابتدا، رنگهاي ترافیک آبپایه در مقایسه با رنگهاي ترافیک پایهحلالی معایبی داشتند؛ به عنوان مثال تشکیل فیلم این رنگها به شدت تحت تأثیر شرایط جوي قرار میگرفت و رنگها در محیطهاي سرد و یا بسیار مرطوب، فیلمهاي خوبی تشکیل نمیدادند. یا اگر بلافاصله پس از اعمال رنگ، باران شدید میبارید، فیلم رنگ شسته میشد.
اما در دهه اخیر با انجام اصلاحات زیاد بر رزینهاي رنگهاي ترافیک آبپایه و دستیابی به فناوري تولید کوپلیمرهاي اکریلیک خالص آبپایه، بسیاري از ویژگی هاي این رنگها از جمله حساسیت به آب و سرعت خشک شدن بهبود چشمگیري یافته است.در این مقاله، خواص مکانیکی و مقاومتی رنگ ترافیک ساخته شده با پلیفام PR519C با نمونه رنگ حلالی سرد موجود در بازار مقایسه شده است. مقاومت در برابر قیرزدگی، مقاومت در برابر آب سرد، چسبندگی به تایر، سایش تبر، ویسکوزیته، درصد جامد، چگالی، زمان خشک شدن عمقی، انعکاس و پشتپوشی خشک مورد بررسی قرار گرفته است. رنگ ترافیک آبپایه ساختهشده با پلیفام PR519Cنسبت به نمونه تجاري سرد حلالی نتایج مشابه و در بعضی موارد خواص بهبودیافتهاي نشان میدهد.
کلید واژه:رنگ ترافیک آبپایه، پراکنه آکریلیک پایه آب، پلی فام PR519
-1 مقدمه
از اواخر دهه 1980 رنگهاي ترافیک آبپایه به سرعت در امریکا و بسیاري از مناطق اروپا وآسیا توسعه یافتهاند. این توسعه نه تنها به دلیل مشکلات زیست محیطی بلکه به دلیل ویژگیهاي برتر رنگهاي ترافیک آبپایه بر پایه رزینهاي امولسیونی اکریلیک میباشد.به طور کلی روکشهاي ترافیکی به سه دسته رنگهاي ترافیک سرد، رنگهاي ترافیک گرم - گرمانرم - و نوارهاي خطکشی تقسیمبندي میشوند. در همه این موارد از دانههاي شیشهاي براي بهتر دیده شدن علائم در شب استفاده میشود. ارزیابی عملکرد رنگهاي ترافیک بر اساس ویژگیهاي زیر انجام میشود:
- 1 - سرعت خشک شدن زیاد که مانع از صدمه دیدن رنگ در اثر عبور و مرور وسایل نقلیه میگردد.
- 2 - چسبندگی خوب به سطح جاده - آسفالت یا بتون - .
- 3 - قابلیت دربرگیري مقادیر زیاد دانههاي شیشهاي که جهت افزایش انعکاس نور و قابلیت دیده شدن رنگهاي ترافیک در شب به سطح روکش اضافه میشوند.
استفاده از رنگهاي ترافیک آبپایه مزایا و معایب متعددي دارد. از مزایاي این رنگها میتوان به امکان اعمال سریعتر آنها نسبت به سایر رنگهاي ترافیک اشاره کرد؛ ضمناً این رنگها تحت شرایط ایدهآل - هواي گرم و خشک و وزش باد - به سرعت خشک شده و به علاوه براي تمیز کردن تجهیزات اعمال نیازي به حلالندارند. عدم وجود حلالهاي سمی در آن- ها، مقاومت خوب در برابر آب - پس از تشکیل کامل فیلم رنگ - ، ایمنی بیشتر براي کارگران حین اجرا واعمال آسانتر از دیگر مزایاي این رنگها میباشد. اما یکی از معایب این رنگها، حساسیت آنها به دما است؛ یعنی مانند سایر رنگهاي آبپایه بایستی حین انبارداري در برابر یخزدگی و حرارت بسیار زیاد محافظت شوند. این رنگها در زمان اجرا به شدت نسبت به رطوبت محیط حساس هستند و رطوبت زیاد باعث کاهش سرعت خشک شدن آنها میشود. براي بهبود این معایب یا بایستی ویژگیهاي رزین مورد استفاده بهبود یابد و یا باید فرمول رنگ بهینه شود. در این راستا اقدامات مختلفی صورت گرفته است و رزینهاي امولسیونی اکریلیک خالص جدید عملکرد بسیار خوبی در این رنگها داشتهاند.
زمان خشک شدن رنگهاي ترافیک آبپایه به شدت وابسته به شرایط آب و هوایی - دما و رطوبت - میباشد. زمان خشک شدن رنگهاي بر پایه رزینهاي اکریلیک قدیمی بین 10 دقیقه - در هواي گرم و خشک همراه با وزش باد - تا 2 ساعت - در هواي سرد و مرطوب بدون وزش باد - متغیر بوده؛ در حالی که با رزینهاي اکریلیک خالص جدید این زمان به 5 تا 40 دقیقه کاهش یافته است. فرمولبندي رنگهاي ترافیک آبپایه با فرمولبندي سایر پوششهاي آبپایه متفاوت است. براي کمینه کردن میزان آب و افزایش سرعت خشک شدن، درصد جامد این رنگها زیاد و حداقل باید حدود 60 باشد. از طرف دیگر براي افزایش خلل و فرج و سرعت خشک شدن این رنگها، PVCبایستی نزدیک یا بالايCPVCیعنی در محدوده 55 تا 60 درصد، تنظیم شود. این رنگها نیز مانند سایر رنگها شامل ترکیبات مختلفی از جمله رزین، رنگدانه، پرکن، حلال، عوامل منعقدکننده، پایدارکننده، بهبوددهندههاي رئولوژیکی و آب هستند. هر یک از این ترکیبات، عهدهدار ویژگیهاي خاصی میباشند:
رزین: علاوه بر دربرگیري پرکنها و رنگدانهها، مقاومت جوي خوب رنگ و انعطافپذیري زیاد آن کاملاً به نوع رزین مصرفی وابسته است. در رنگهاي ترافیک آبپایه به طور کلی از یکی از سه نوع رزین پلی وینیل استات، کوپلیمرهاي استایرن اکریلیک یا اکریلیک خالص استفاده میشود که از این بین، امروزه رزینهاي اکریلیک خالص به دلیل ویژگیهاي برتر سرعت خشک شدن بیشتر، مقاومت بهتر در برابر آب و مقاومت سایشی بیشتر، عمدتاً جایگزین انواع دیگر شدهاند. رنگدانه: براي دستیابی به فام موردنظر، پشتپوشی مناسب و مقاومت خوب در برابر اشعه UV،از رنگدانهها استفاده می-
شود. براي ایجاد فام سفید عموماً از دي اکسید تیتانیم استفاده میشود که منجر به پشتپوشی خوب رنگ نیز میشود.
پرکن: براي دستیابی به پشتپوشی مناسب و تنظیم PVC رنگ در محدوده موردنظر، علاوه بر رنگدانهها، از پرکنها نیز در ساخت رنگ استفاده میشود. پرکنها نه تنها نسبت به رنگدانهها ارزانتر هستند و باعث کاهش هزینهها میشوند، موجب افزایش قوام و پایداري رنگ، نفوذپذیري آن - این ویژگی براي مثال در مواردي که فرمولبندي آسفالت داراي معایبی باشد، به عبور مواد فرار از داخل رنگ بدون تخریب آن کمک خواهد کرد - و نیز بهبود مقاومتهاي سایشی رنگ نیز میشوند. از مرسومترین پرکنها میتوان به کربنات کلسیم، سیلیکات آلومینیوم، سولفات کلسیم و سیلیکات منیزیم اشاره کرد.
آب: باعث کاهش گرانروي رنگ در زمان اعمال شده و حین خشک شدن به طور کامل تبخیر میشود. شایان ذکر است که آب بهترین حلال از نظر استانداردهاي زیستمحیطی میباشد. عوامل منعقد کننده: تشکیل فیلم را در محیطهاي با دماي کم بهبود داده و در نتیجه موجب افزایش مقاومت سایشی رنگ میشوند. عوامل منعقد کننده معمولاً تا مدتی در فیلم باقی میمانند. حلالهاي آلی: این حلالها براي افزایش مقاومت رنگ در مقابل یخزدگی و عدم چسبندگی آن به لاستیک وسایل نقلیه در فرمول رنگ ترافیک میشود. متداولترین حلال مصرفی متانول است. سایر مواد افزودنی مانند عوامل پراکنش، ضدکفها و بهبوددهندههاي رئولوژي نیز به میزان 0/1 تا 5 درصد در این رنگها استفاده میشوند که در انتخاب این اجزاء باید به سازگاري آنها با سایر ترکیبات فرمول رنگ دقت شود. بعضی از افزودنی هاي مصرفی داراي کاربردهاي چندگانه هستند؛ براي مثال در برخی از فرمولها آمونیاك هم باعث تسریع در خشک شدن فیلم رنگ میشود و هم باعث تنظیمpH بالاي 9/5 و در نتیجه اطمینان از پایداري رزین امولسیونی میگردد.
روشهاي آزمون رنگهاي ترافیک آبپایه
بهطور کلی براي ارزیابی کیفیت رنگهاي ترافیک آبپایه، آزمونهاي زیر بر روي آنها انجام میشود:
