دانلود مقاله پوشش های بر پایه آب

استفاده از آب به عنوان یک حلال رنگ همیشه به علت هزینه پایین وعدم خطر آتش سوزی ومسمومیت زایی جالب بوده است واحتمالا آب اولین حلالی بوده که توسط بشر در رنگ های ابتدایی در نزد نقاشان در طول قرن ها استفاده می شده است .

دو غاب آهک یکی از روکش های لایه مواد در زمره رنگ های لعابی است که هم اکنون از هر نظر قدیمی ومنسوخ است ودراستفاده امروزی از جهت هزینه مارپیچی حلالها ورعایت آلودگی محیط واسطه انتقال آبی یک نیروی محرک برای گسترش استفاده از آب است که به عنوان یک حلال رنگ تهیه شده است .

امروزه رنگهایی که پایه آنها بر آب است به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند : الف) عصاره پلیمر که در درجه اول در ساختن رنگ ها استفاده می شود .

ب) قابل حل در آب یا لزجت آب که دراصل برای رنگ های صنعتی بخصوص آستر فلزات بوسیله گالوانیزه کردن به کار می رود.

یک کاربرد جالب رنگی که پایه اش برآب است در رنگ تزیینی هوا خشک کن و روکش های تحتانی است وعمل قابل توجهی برای تولید اموسیونهای مناسب انجام شده است ادعا شده است که رزین های رنگ می توانند بطور رضایت بخشی امولسیونه شوند با استفاده از آمیختن یک امولسیونه کننده‌ با دارا بودن ارزش HLB مناسب ( در زیر ) امولسیونهای پلیمری : ماهیت امولسیون : یک امولسیون در 2 شکل است : سیستمی که مرکب است از مایع در شکلی از قطرات ریز ( به صورت پراکنده ) ومعلق یا پراکنده در مایع دوم (به صورت متصل ) در آنچه که حل نشدنی است معمولترین ترکیب امولسیون محتوای آب به شکل پیوسته است پلیمر امولسیون ها از این نوع هستند هنگامی که حالت پراکنده یک جسم جامد مورد نظر است سیستم ، انتشار نامیده می شود.

اما چون معمولا پلیمر ها بیشتر جامد هستند تامایع حالت امولسیون همیشه برای سیستم پلیمرها استفاده می شود امولسیون در آبی که پراکنده است ودر یک شکل پیوسته وجود دارد اما اینها بقدرت با لایه سطحی مواجه می شوند .

شکل گیری امولسیون فرض این است که خواهان تولید یک امولسیون از روغن بزرگ در آب هستیم بهم زدن وتکان سریع و شدید ومایع باهم یک ماده معلق از خطرات ریز روغن تولید خواهد کرد اما وقتی که حرکت و تکان توقف شد درمایع به دولایه متمایز اشکار تقسیم می شود ( شکل 1-19) بهر حال اگر آب دارای مقدار کمی از یک صابون یا یک عامل موثر سطحی ( یا ترساز ) باشد با قی مانده های قطرات ریز روغن در آب پراکنده می شود ویک امولسیون تشکیل می شود هنگامی که امولسیون برای مدتی در جایی باقی بماند بدان منجر خواهد شد که قطرات پراکنده ریز روغن بالا روند ( وزن مخصوص روغن برزک کمتر از آب است ) این به عنوان دوغاب امولسیون ها شناخته شده است ، که به جداسازی سر شیر از شیر شبیه است در نتیجه حرکت دو غاب دوباره به آسانی پراکنده می شود اماساختمان دو غاب می تواند از افزایش حالت چسبندگی آب جلوگیری کند .

از جمله مواردی که با این هدف استفاده می شوند سلولز اتر قلیای نمک اکریلیک ، آلژنیات ها و قلیای کازئین هستند همچنین این قبیل عامل های غلیظ سازی مانند اموسیونهای ثبات بخشنده یا کلوئیدهای محافظ معرفی می شوند.

ترسازها ترکیب هایی وجود دارند که وقتی در یک مایع حل می شوند کشش سطحی آن مایع یا کشش بین وجهین میان دومایع اختلاط ناپذیر پایین یک مایع ویک جامد کاهش پیدا می کند .

کارایی وتاثیر آنها بستگی به ساختمان شیمیایی آنها دارد و شمار زیادی از این ترکیب ها شناخته شده هستند .

هنگامی که از یک تر ساز برای تولید یک امولسیون استفاده می شود بطوریکه دو مثال زیر آورده شده است که آن به عنوان یک عامل امولسیونه طبقه بندی شده است .

مناسب بودن ترساز برای این هدف وابسته به ارزش HLB است .

ارزش HLB: یک مولکول تر ساز شامل 2 گروه هیدروفیلیک ولیپوفیلیک (‌هیدروفابیک ) است و ارزش HLB نسبت بین این گروههاست که خواص اموسیونه تر سازها راکنترل می کند .

این ارزش ها از راه تجربی در این گروهها توسط دیویس و ردیال تعیین شده است .

بعضی از این ارزش ها در جدول پایین آورده شده اند .

استفاده از این میزان اعداد و ارقام HLB یا هیدرو فیلیک / لیپوفیلیک می‌تواند ، بااستفاده از عبارت زیر بر آورد شود .

7+(گروههای لیپوفیلیک)-(گروههای هیدروفیلیک هماهنگی بسیار خوبی بین ارزش بر آورد شده از راه تئوری وتجربی حاصل می شود .

ارتباط بین ارزش HLB ومصرف کاربردی مواد پاک کننده در جدول 2-19 نشان داده شده است .

درعمل ارزش HLB در انتخاب امولسیونه کننده ها مفید است اما مواد در پاک کننده ها کم اهمیت تراست .

نرخ پیوستگی نرخ پیوستگی یک رابطه جالب فیزیکی شیمیایی بین ارزش HLB و پایداری امولسیون توسط دیویس وردیال نشان داده شده است .

به مقدار آب در امولسیون روغن و به مقدار روغن در امولسیون آب وابسته است.

ترسازها به 4 گروه اصلی با نام های ، آنیونی غیریونی ، کاتیونی ، و آمفولیتی طبقه بندی می شوند عموما آنیون ها بیشترین استفاده را به عنوان عامل امولسینه دارند .

دسته دیگر در مرطوب ساختن و پراکنده سازی رنگدانه و برای منظورهای خاصی استفاده می شوند .

ترساز های آنیونی متداول ترین نمونه ها نمکهای فلزی قلیایی زنجیره صحیحی از کربوکسیل یا اسید های سولفونیک بین 11 تا 17 اتم کربن هستند لوریت سدیم نمونه ای واقعی است که وقتی در آب حل می شود یونیزه می گردد .

که به ماهیت قطبی آنیون وابسته است از گروه هیدروفیلیک ( کشش آب ) و هیدروناییک یا زنجیره هیدروکربن لیپوفیلیک ( رانش آب یاکشش روغن ) تشکیل شده است آنیونها فقط در غلظت خیلی پایین با میسل ها ترکیب می‌شوند .

( شکل 2-19 که آنیونها بشکل نمایش داده می شوند ) هیدروکربن به درون وگروههای کربوکسیل به طرف بیرون آب هدایت می‌شوند .

هنگامی که قطرات روغن داخل می شوند ( مانند مثال مقدمه ) هیدروکربن جذب روغن می شود و گروههای کربوکسیل به طرف آب فرستاده می شود ( شکل 3-19 ) بموجب آن قطرات روغن یک بار منفی کلی کسب می کنند واز دو سر دافع می شوند .

از بهم آمیختگی و پیوستگی قطره ها جلوگیری می‌شود و در نتیجه یک امولسیون آنیونی بدست می آید .

از آنیونها تا جمع شدن در سطح محلول نگهداری می کنند واز کشش سطحی بوسیله میزان متناسبی از غلظت کاسته می شود.

با روشی شبیه به این آنها دریک سطح مشترک بین محلول ویک جامد جذب می شوند وهمچنین تماس برخورد آنها کم تر می شود رطوبت سطح باعث تسهیل دراین عمل می شود .

انواع دیگر ترکیبات که به عنوان ترسازها ی آنیونی استفاده می شوند ، نمک حلال در آب آمین ها و اسید های چرب مانند اُلیت تریدانولامین و الکلهای بهتر سولفات شده مانند سولفات لاریل سدیم ، ترکیبات سولفاتی مانند روغن کوچک سولفونات شده ( روغن قرمز ترکیه ای) و سولفات های حلقوی نفت هستند .

شکل گیری امولسیونهای پلیمری هنگامی که یک منومر مایع ، استات وینیل به یک حلال مایع از یک ترساز آنیونی باجنبش سریع اضافه می شود قطره هایی بااندازه های گوناگون تولید می شوند که با آنیون ها روکش داده می شوند .

قطره های کوچک تر در میسل ها محصور شده بسرعت حل می شوند .

افزایش کاتالیزور پلیمر یزه کردن به یک واکنش سریع وشدید منجر می شود که هر منومر محلول به پلیمر تبدیل می شود (استات پلی وینیل) قطره های بزرگ آهسته تر حل می‌شوند اما درنهایت همه مونرها به پلیمر تبدیل می شوند .

ذره های پلیمر با آنیون ها پوشانده می شوند در این روش امولسیونها محتوی 45 تا 55 درصد پلیمر را بوسیله جرمشان تولید میکنند واکنش پلیمراسیون در فصل 11 شرح داده شده است .

هومو پلیمرها وکو- پلیمرها هوموپلیمرها :محصول بدست آمده توسط پلیمریزاسیون یک منومر منفرد است که به عنوان هومو پلیمر شناخته شده است .

تعداد زیادی از هوموپلیمرها تولید شده اند و آنها اختلاف زیادی درخواص فیزیکی بخصوص درجه سفتی وسختی نشان دادند .

به عنوان مثال استات پلی وینیل ، سخت ومحکم وجامد وشکننده است حال آنکه اکریلات پلی بوتیل در اثر گروههای مختلف در زنجیره نرم وانعطاف پذیراست هنگامی که امولسیون در سطح بکار برده می شود به آن اجازه می دهیم تا خشک شود بنابراین استات پولی ونیل بالایه های نازک پیوسته ومتصل ترکیب نمی شوند اگر یک نرم کننده مناسب ( بالای 20 درصد جرم پلیمر ) در امولسیون به حرکت در آورده شود ، جابجایی که در آن پلیمر جانشین می شود .

در نتیجه در ذرات نرم تر که قابل متراکم شدن و بهم آمیختن هستند یک لایه نازک تشکیل می شود .

نوع اِستر نرم کننده ها مناسب تر هستند اما متاسفانه مشکلاتی دارند ، اگر آشکار شدگی لایه نازک نرم به درازا کشیده شود ، باعث خسارت تدریجی جانشین نرم کننده می شود ، که با تبخیر یا جابجایی در ماده اصلی همراه است .

در نتیجه شکنندگی تدریجی منجر به وقفه و نقص وعدم موفقیت می‌شود .

کو – پلیمر ها : اگر استات وینیل با یک منومر دوم که خودش یک پلیمر نرم وانعطاف پذیری دهد کوپلیمر شود در این صورت محصولات بوسیله تنظیم کمیت ها نسبی محصولات باهر درجه سختی خواسته شده با قابلیت لایه های پیوسته ومتصل حاصل بدون افزایش نرم کننده ها می توانند تولید شوند مقدار ونوع منومر دوم میتواند گوناگون باشد وانواعی که بکاربرده شده‌اند شامل اتیلن و اُلفین های متفاوت کلرایدوینیل ، وئووا یک اِستر وینیل از یک شاخه زنجیره اسید کربکسیلیک ) واِسترهای اکریلی می باشد .

کوپولیمرهای وینیلی متفاوتی با کاربردهای خیلی مخصوص ومعین شامل کلوراید وینیل / وئووا ، استیرن / اکریلیک و تولوئن وینیل / اکریلیک می باشند.

یک دسته ده تایی از کوپلیمرهای استات / وئووا وینیل برای آمیخته شدن با مواد رنگی عالی نسبت به معمولی بدون پذیرفتن خسارت قابل توجه ومحسوس مقاومت ساییدگی درنظرگرفته شده اند .

رنگ روغن های مات توسط 70 درصد PVC ، به ما این امکان را می‌دهند که پس از خشک شدن پوست یک ناشفافی وتیرگی بوجود آید توجه به مسائل اقتصادی وصرفه جویی ها با جانشینی یک نسبت از دی اکسید تیتانیوم بجای چسب یا بطانه می تواند میسر شود .

کوپلیمرهای از این نوع به عنوان چسب های قوی شناخته می شوند .

کوپلیمر های وینیل مخصوصا از نوع استات / الفین وینیل در اندازه وحد استاندارد برای استعمال خارجی اکثر رنگ های امولسیون ودراندازه کوچکتر برای کاربرد خارجی می باشند .

کوپلیمرهای وینیل مخصوصا از نوع استات / الفین وینیل در اندازه وحد استاندارد برای استعمال خارجی اکثر رنگ های امولسیون ودراندازه کوچکتر برای کاربرد خارجی می باشند .

یک دسته از کوپولیمرهای کلراید وینیل وکلوراید وینیلیدن ، باداخل شدن یک نسبت از اِستر اکریلی اصلاح شده وتوسط ICI تولید می شوند ودر تجارت بنام «هالفکس» عرضه می شوند در برخی جهات اختلاف امولسیونهای آنیونی بواسطه انواع قرار دادی آنها می باشد .

تراز پایینی از نرم کننده ها درکارخانه تولیدی استفاده می شود بنابراین لازم است که یک پایدار کننده به فرمول سازی رنگ اضافه شود .

یک دستگاه ساختمان کوپلیمر از اکسید اتیلن / اکسید پروپیلن (‌‌سینپروپیلن (‌سینپرونیک [C] - PE39/70‌) بسیار مناسب تهیه شده است .

هالفلکس در یک PH بسیار پایینی عرضه می شود ، (2-1) .

حال آنکه این نوع پلیمر در سطح PH بالا تمایل به کلرینه شدن بدون هیدروژن دارد .

رنگ‌های امولسیون بر پایه ها لفلکس قرار دارند و رنگی است که PH آن بین 5-4 است واین حدود برای برخی از انواع رنگ که مورد استفاده قرار می‌گیرند وضع شده است .

فسفات روی ، تری فسفات آلومینیم اصلاح شده و شیلدکس ، هنگامی‌که‌برای‌آماده‌سازی‌آهن‌بکار‌برده‌می‌شود نتایج رضایت بخشی می دهد .

کاربردهای کوپلیمرهای هالفلکس شامل چاشنی های آهنی متناسب انفجار ( در 80-50 میکروتر ضخامت لایه خشک ) است و آنها چسبندگی و پیوستگی خوبی نسبت به آهن آبکاری شده نوین ، بتون ،چوب و بسیاری از سطوح پلاستیکی دارند .

کوپلیمرهای دارای رشته هالفلکس برای رنگ وروغن زدن و آماده سازها مناسب هستند .

رنگ های امولسیون وینیل رنگ های امولسیون شامل سه مرحله متمایز می باشند .

الف-مرحله آبکی یاشکل مسلسل که درهر غلیظ کننده ماده نگاه دارنده از فاسد شدن وافزودنی‌های دیگر حل می شود .

ب-مرحله تجزیه شدن پلیمر ج-مرحله تجزیه شدن رنگ ، درجدول 3-19 نمونه ای از ترکیبات رنگهای امولسیون وینیل ساده ونیمه براق بامثال توضیح داده شده است آنها با طرح خیلی مفصل از ترکیبات و رنگهای تکمیلی بیان می شوند .

موادوساخت رنگهای امولسیون وینیل جمع شدگی ماده رنگی زیاد در بانت ها بافت مواد رنگی که به شکل مایع تجزیه می شوند معمولا با کمک یک ترساز بهتر از نوع غیر یونی است .

این نوع برای یونی که تمایل زیادی جهت کف کردن دارد بهتر است ( ضدکف را در زیر ببینید .

) جدول 3-19 : مثالی از رنگهای امولسیون وینیل مهم ترین خواسته در رنگ های امولسیون از حیث تیره کردن رنگ سفید و زرد کمرنگ می باشد که در بافت های اصلی دی اکسید تیتانیوم است درجه روتیل برای مقاومت ودوام گچ وهمینطور خواص جریان معرفی می شود .

تجزیه دی اکسید تیتانیوم براحتی بوسیله یک نوع تجزیه کننده نقره ای با سرعت بالا صورت می گیرد .

بافت ماده رنگی ( وچسب اگر استفاده شود ) به حلال آبی ، کلوئید ، ترساز و اجزاء دیگر بوسیله یک مخلوط کن اضافه می شود درجه تجزیه به براقی و شفافیت زیاد رنگها توجهی ندارد ، بافت ماده رنگی تجزیه شده سپس با امولسیون مخلوط می شود ورنگ روشن می شود واگر لازم باشد بطرف ناحیه سوراخ گیر وصافی فرستاده می شوند .

هرگاه به رنگ «سیر» احتیاج داشته باشیم بطور کلی باید از مواد رنگی بابافت غلیظ پر مایه در ترکیب تجزیه مایع غلیظ استفاده کنیم .

بافت مواد رنگی بی آب به این شرط که به مراقبت وبی خطر ساختن بافت ماده رنگی تجزیه و پراکنده شده که کاملا در هیدروفوبیک وجود دارد توجه شود ، می توانند بوسیله استفاده از ترساز با مقدار کافی ومناسب به کار برده شوند .

( این عمل بخصوص برای بسیاری از بافت های رنگدانه های ارگانیک که هیدروفابیک هستند به کار می رود .

) چسب ها برای ساختن PVC و ترکیباتی که مورد نیاز است بکار برده می‌شوند چسب ها که به شکل مایع هستند تجزیه می شوند قبل از اضافه شدن رنگدانه بابافت غلیظ و پرمایه که تجزیه شده است .

کلوئید های دفاعی ومحافظ ( همچنین به عنوان غلیظ کننده ها هم شناخته می شوند ) کلوئید ها در تهیه درجه خاصی از ساخت وترکیب استفاده می شوند بنابراین جنبش وتحرک رنگدانه پراکنده شده و ذرات پلیمر و پایداری واستحکام ساختمان رنگ تحلیل می رود به علاوه بخاطر داشته باشید که آنها روی ذرات رنگدانه پراکنده ومنتشر شده ، سپس جذب می شوند در صورتیکه اولین ومهمترین وظیفه کلوئید های محافظ پایداری وتثبیت رنگ است ، همچنین آنها اثر ونتیجه قابل توجهی روی خواص جریان وروان شدگی (مخصوصا یکنواخت و یکدست شدن رنگ) و ساختمان لایه دارند ( در زیر ) انواع رنگ های امولسیون وینیل مورد استفاده مشتقات سلولز غیر یونی هستند از قبیل متیل هیدروکسی اتیل سلولز ومیتل هیدروکسی اتیل سلولز ، نمک سدیم یونی سلولز کربوکسی متیل و پولی اکریلات آمونیوم یونی مکرراً این مخلوط ها نیاز به شرایط تنظیم مناسب ودرخور دارند .

از دیگر انواع عامل های غلیظ سازی هیدروفیلیک ( منت مر یلونیت ) هستند خاک های رس ] 11[ که مقدار قابل توجهی آب را جذب می کنند وبه شکل گل‌های سفت ومحکم تبدیل میشوند مقاومت بیشتری نسبت به میکروبهای گیاهی وحمله قارچی بعلت وجود اترهای سلولز در آنها ، دارند .

جلوگیری کننده ها از فاسد شدن کلوئید های محافظ نام برده شده در بالا آماده حمله بوسیله باکتری درون ظرف هستند این نفوذ با یک افت در غلظت و چسبندگی شروع می شود واغلب با گاز مسموم کننده همراه است .

از طرف دیگر درمحل مرطوب پوسته خشک بود حمله قارچ ها ومواد دیگر قرار می گیرد و که از این رو گنجاندن یک نگاه دارنده در فرمول سازی لازم وضروری است درحال حاضر مقدار کافی در آن می تواند رنگ مایع رانگهداری کندهمچنین برای نگهداری از پوسته یک غلظت بالاتر لازم است .

آخرین نوع رنگ ها تحت عنوان «رنگ امولسیون فانگیستاتیک» عرضه می‌شود .

( خیلی اوقات از صنعت «قارچ‌کش» یا «ضد باکتری» استفاده می شود اما نشان دادن آن دشوار است ) یک انتخاب کاملا وسیع از نگاه دارنده ها در دسترس است و شامل فنل های کلورین دار (یک جسم سیاه سمی است که در نمک پیدا می شود ) ترکیبات معین ارگانوتین ، کلرو استامید ، و گروهی ازمواد مخصوص دیگر می باشند .

عامل های جدا کننده اینها در رنگ های امولسیون هرگاه آب های سنگین یا ترکیبات یونی دارای آب استفاده شوند بکار برده می شوند .

این ها به یون های فلزی پولی والنت (کاتیون ها) معروف است که با تجزیه یونی از محلول جدا خواهند شد .

وظیفه عامل جدا کننده ، جداسازی یون های فلزی است .

کالگن ] 24[ که معمولا مورد استفاده قرار می گیرد ، یک هگزا متا فسفات سدیم است که وظیفه اش تبادل یون می باشد .

ضدکف هنگامی که رنگدانه خشک به سرعت وتحت تکان شدید به یک حلال مایع اتر سلولز یا کلوئید دیگری اضافه می شود کف تولید می شود .

اگر طرز حرکت وجنبش آبگونه رنگ آهسته باشد درنتیجه حباب های هوا وکف های در جریان می توانند خیلی وجود داشته باشند .

انواع متنوع «ضد‌کف‌ها» یا «کف‌برها» در دسترس است امادربرخی مواردکیفیت و روش کار روشن نیست مکانیزم یک نوع از آنها به این صورت بیان می شود : هنگامی که روغن نامحلول با کشش پایین به سرعت در سراسر سطح منتشر می شود باعث ضعف وسستی وبی بندگی سیستم ونفوذ به جداره های حباب ودر نهایت منجر به فرو پاشی وریزش حباب ها می شود .

روغنی که استفاده می شود دارای مواد افزودنی از قبیل عامل های انتشار و عامل های داخلی می باشند که جهت انتقال کف برها به فضای داخلی حباب ها بکار برده می شوند .

تشکیل پوسته وحلال متراکم هنگامی که رنگ امولسیون به شکل یک لایه در می آید ، بخار آب در کالبد رنگدانه می رود و ذرات پولیمر همراه اجزاء کوچک تر پراکنده می شوند ذرات پلیمر می بایست به اندازه کافی نرم ،روان ومایع باشند برای اینکه با ذرات رنگدانه بهم آمیخته شده ویکی شوند .

برای دست یابی به این حالت دمای لایه باید نزدیک یا بالای دمای مینیمم لایه تشکیل شده باشد که این دما معمولا بالای دمای عبوری منعکس شده‌‌ میباشد واین دمایی است که در آن دما یک پیلمر یا رزین از یک تکه ترد وشکننده به یک حالت نرم وشکل پذیر تبدیل می شوند یا برعکس دمای مینیمم تشکیل لایه یک مشخصه پیلمر خاص است .

رابطه بین دمای مینیمم تشکیل لایه و توسط نیکلسون بررسی وتحقیق شده است .

که آن به شکل لایه کمکی دردمای پایین تر می تواند بوسیله اضافه کردن مقادیر کمی از حالتهای معین به امولسیون تبدیل می شود .

این حلالهای متراکم و آمیخته توسط ذرات پیلمر جذب میشوند که نتیجه آن یک آمیزش آهسته و ملایم است وهمچنین باعث تسهیل و آسان شدن عمل آمیزش می شود .

از جمله مواردی که به عنوان حلالهای آمیختگی استفاده می شوند .اترهای گلیکول پروپیلن ، تگزانول و دالپادا هستند .

مادامی که حلالهای آمیختگی کمک های موثری برای تشکیل لایه در دماهای پایین دارند ، آنها ازمقاومت رنگ ها دربرابر منجمد شدن می کاهند .

ذرات پلیمر نرم ، بیشتر مایل به انعقاد در اثر منجمد شدن نسبت به انواع سفت تر و سخت تر هستند .

ویلیامز وفیرلیس ] 19[ در مطالعه تاثیر عوامل موثر روی خواص وابسته به روشنایی لایه های رنگ امولسیون شکل گیری لایه وساختار آن را با برخی از جزئیات مورد بحث و بررسی قرار دادند ، مخصوصا بخشی که بوسیله حلال های آمیزشی به نمایش در می آید .

باندی و کلمن ] 20[ درباره تشکیل لایه وعواملی همچون تاثیر مقاومت ونیروی کششی ونفوذ پذیری و تراوایی آب مطالعه کردند ، آنها عقیده داشتند که آمیزش ذرات پلیمری تحت تاثیر وجود پایدار کننده های کلوئیدی وتوزیع وگسترش ( معمولا متغیر ) ذرات رنگدانه در لایه قرار دارد .

خشکی لایه رنگ امولسیون به همراه بروز وتوسعه تنش در جلو لایه سرانجام به یک حالت پایدار وثابت می رسد ومی تواند در جدا سازی لایه ازمواد ناپایدار بی ثبات موثر باشد .

این تنش هابوسیله پریرا ] 21[ اندازه گرفته شده اند که همچنین چگونگی تاثیر آنها بر روی نوع و مقدار حلال آمیخته شده نشان داده شده است .

نقاشان رنگ های امولسیون می توانند با استفاده از انتشار‌و پراکنده‌سازی سیال مایع یا نوع عمومی و همگانی عمل نقاشی را انجام دهند .

رنگ های غیر آلی کنونی زحمت و در دسر کمی دارند ، اما جوهر ومواد اصلی رنگدانه آلی هیدرو فابیک در انتشار و پراکنده سازی مایع می بایست بوسیله ترسازهای یونی یا ( بطور بهتر ) غیر یونی برای اجتناب از خطر ریزش در مرحله پلیمر اصلاح شوند خواص و کاربرد رنگ های امولسیون و ینیل .

چندین سال این رنگ ها در نزد نقاشان حرفه ای و آماتور محبوبیت ومرغوبیت داشته است که این رنگ ها بوسیله خواص زیر توصیف می شوند.

عدم خطر آتش سوزی و سمی بودن حلالها کاربرد راحت و آسان بوسیله هر دو روش برس زدن وغلطک کشیدن سرعت خشک شدن که امکان پوشش مجدد را در ظرف مدت زمان وساعات کمتری فراهم می کند .

استفاده از ابزار ها و ظروفی که به راحتی با آب تمیز می شوند .

کاربرد اصلی آنها روی دیوارها و سقف های داخلی است که می توانند پوشش های مجزا و جداگانه ای داشته باشند واگر لازم باشد تنها به یک روز کار اختصاص پیدا می کند .

مقتض است که روی سطوح جاذب مثل گچ تازه رنگ دست اول با آب رقیق شود ( دستوراتی وجود دارند که معمولا روی ظرف رنگ چاپ می شوند ) اما عمل رقیق کاری برای سطوح غیر جاذب مانند سطوحی که قبلا رنگ شده اند لازم نیست .

بدیهی است که این سطوح ، کاملا باید پاک وساییده شود و به اصطلاح پرداخت شوند رنگ های امولسیون وینیل ( که اگر لازم باشد باید رقیق شود ) می توانند برای نقاشی تخته های زیر وانواع بسیاری از تخته های ساختمانی بطوریکه کاملا آماده سازی شونده مورد استفاده قرار می گیرند آنها می توانند توسط روکش آستر اولیه یا روکش زیرین وهمچنین رنگ وروغن زدن تکمیلی وکارهای دست آخر رنگ کاری درجریان هوای خشک معمولی ،رنگ رویی وتمام شده را به سطوح بزنند .

بعضی از امولسیون ها ی کوپیلمر وینیل روی سطوح خارجی استفاده می‌شوند این سطوح شامل سنگریزه و شن و ماسه و رگه های معدنی یامیکای معدنی ولایه خشک مانند ساختمان سنگی می باشند .

امولسیونها ور نگ های اکریلی اگر چه خیلی اوقات پولیمر ا به نسبت 100 درصد اکریلی به کار برده می‌شوند اما در حقیقت کوپلیمر ها تحت تاثیر اِسترهای اکریلی هستند اختلافات وتغییرات در خواص می تواند بوسیله انواع مختلف ومتنوع وهمچنین نسبت هاومقادیر متناسبی از اِسترها حاصل شود .

برای مثال پلیمریزه کردن اکریلات اتیل یک پلیمر بی نهایت سست وضعیف ونرم با کار برد و کثرت استعمال کم و جزئی اما سودمندوقابل استفاده بنام متاکریلات متیل حاصل می شود بوسیله هم پلیمریزه کردن دو اِستر در پلیمر‌های با نسبت ها ومقادیر مختلف اختلاف دردرجه سختی و قابلیت انعطاف پذیری می تواند حاصل شود دیگر کوپلیمریزه های اِستر ها همراه متاکریلات متیل شامل اکریلات بوتیل و متاکریلات بوتیل هستند ، استیرن واکریلو نیتریل نیز استفاده می شوند .

امروزه امولسیونهای اکریلیک در بازار عرضه می شوند وبا ذرات ریز با مقاومت سرمایش وگرمایش خوب و یک PH بالا (10-5/9) مشخص می‌شوند‌.

معمولا فرمول بندی ودستور سازی آنها تا اندازه ای شبیه به وینیل ها می‌باشد باستثنای PH محسوس بالاتر ( حدود 5/9) که باعث اختلاف این دو باهم می شود و بطور کلی به یک کنترل ونظارت گسترده احتیاج دارد در این روش شکل لایه شبیه به آنچه که در رنگهای امولسیون وینیل گفته شده می‌باشد وهمچنین عواملی که روی آن تاثیر می گذارد و پیوستگی وبهم آمیختگی یا ترکیب و آمیزش قطره های ریز پلیمر نیز شبیه به آن می باشد که توسط ویل و زُم بررسی ومطالعه شده است ]22[ ولایه ها بوسیله میزان چسبندگی خوب برای حیطه و سیعی از فضا ، انعطاف پذیری ثابت وماندنی و دوام خوب مشخص می شونداز جمله کاربردهای آنها در آستر زدن برای چوب در رنگ کاری سطوح خارجی از قبیل دو‌غاب سیمان اندود گچ و سمنت ، پوشش تگرگی یااندود به شن و آهک ،وبتن می باشد .

فرمول ودستور زیر ترکیب وساخت کلی یک آستر اکریلیک را برای چوبهای صاف ، شرح داده است .

% درصد وزنی 0/14 دی اکسید تینانیوم روتیل 4/11 کربنات کلسیم 5/4 ذرات طبیعی سیلیکا 6/8 محلول % 2 درصدی پلی اکریلات آمونیوم 4/0 جلوگیرنده از فاسد شدن 6/0 ترساز غیر یونی 2/0 کف بر 3/2 کلیکول پروپیلن 0/58 امولسیون اکریلیک ( % 46جامد ) .q.S محلول آمونیاک وزن مخصوص 1.26 ؛ حجم جامدات % 44 .

وقتی که این آستر خشک می شود با سیستم های اکسید شده معمولی یا بارنگ امولسیون اکریلیک می تواند روکش شود ( در زیر دستور زیر معلومات ظاهری یک رنگ امولسیون اکریلیک رابا ترکیب کلی وجامع شرح داده است .

% درصدوزنی رنگ سفید ، صورت ظاهر : رنگ امولسیون اکریلیک 52 آب 101 ترساز غیر یونی 2/0 کف بر 6/9 محلول پلی اکریلات آمونیوم ( % 2) 5/20 دی اکسید تیتانیوم روتیل 4/8 طلق سفید 2/9 رنگ سفید پاریسی 1/2 کلیکول پروپلین 3/0 روغن درخت کاج 2/0 جلو گیرنده از فاسد شدن 30/4 امولسیون اکریلیک ( % 46) 2/0 آمونیاک ( 880/0) وزن مخصوص ، 40/1 ؛ حجم جامدات ، %0/41 ؛ و PVC ، %7/38 ؛ PH (6/9-5/9) خواص و موارد استفاده بعضی از اینها که در بالا اشاره شده است ، به علاوه رنگ های امولسیون اکریلیک مقاومت در سرمایش و گرمایش بیشتر ونفوذ پذیری و نم پذیری کمتری دررطوبت نسبت به وینیل هادارند گذشته ازاین ویژگیها آنها به عنوان آستر چوب و برای رنگ کاری های خارجی می باشند وهمچنین در دیوارهای داخلی وسقف استفاده می شوند وبا ترکیب و آمیزش نوع سخت ترپلیمر به عنوان رنگ های کف اتاق نیز می توان از آنها استفاده کرد .

همچنین امروزه با موفقیت واحد نتیجه خوب به عنوان آستر برای آهن سفید به کار برده می‌شوند .

در نجاری که بانمای چوب سروکار داریم مثل قاب پنجره ها در اینصورت مکررا بوسیله رنگ خوردن به عنوان لایه های محافظ نگهدارنده بجای رنگ اصلی ،اصلاح شده تحت عمل رنگ کاری قرار می گیرند در بسیاری از جاها از رنگی که پایه اش آب است و دارای مخلوطی از امولسیونهای آلکیدی و اکریلیک است با یکدیگر همراه رنگدانه های روشن ، ثابت و پایدار استفاده می‌شود ورنگ های شفاف نیمه شفاف ، ومات ایجاد شده مورد استفاده قرار می‌گیرند باید توجه داشته باشیم که دوام و پایداری خوب این رنگ ها بوسیله جزء اکریلیک فراهم می شود در صورتیکه آلکید عهده دار نفوذ و چسبندگی می باشد .

اکسید آهن قرمز با ناشفافی و کدورت کم که ناشی از جذب کننده ها می‌باشد اغلب برای تجمع و انعقاد رنگدانه هادر بافت ها استفاده می شود .

چسب های حلال در آب انواع نخستین درمیان چسب های اولیه برای رنگدانه هاکه توسط بشر استفاده می شد چسب های گیاهی بودند ، که در حال حاضر به میزان کمتر برای اهداف مخصوصی استفاده می شوند به عنوان مثال چسب کتیرا و چسب عربی هنوز در مقادیر محدود استفاده می شوند زرده تخم مرغ از موادی است که بوسیله نقاشان قرون وسطی مورداستفاده قرار می گرفت .

وبه عنوان یک ترکیب کننده صنعتی خوب با مقدار متوسط طبیعی وبنام واسطه طبیعی استفاده می‌شد .

چسب های حیوانی از پوست واستخوان ها بدست می آیند و عموما تا میانه قرن کنونی به عنوان چسب هایی برای رقیق کردن رنگ استفاده می شوند (رنگهای سفید سقف) وهمچنین به عنوان کلونیدهای نگهدارنده در روغن فرار یا در رنگ های لعابی قابل شستشو استفاده می شوند در حال حاضر این مواد غیر مستعمل و منسوخ شده هستند .

گازئین یک پروتئین بدست آید از شیر است که در قلیای رقیق حل می‌شوند وبه عنوان چسب در رقیق کردن روغن آزاد وهمچین به عنوان کلوئید نگهدارنده در روغن فرار ویا درانواع قابل شستشو بکار می روند .

کازئین دارای یک مزیت بیشتری نسبت به چسب های حیوانی می باشد محلول آمونیاک رقیق یک لایه غیر حلال در آب را بواسطه اتلاف یا از دست دادگی قلیا می دهد .

محلول کازئین قلیایی هنوز به میزان محدودی به عنوان یک کلوئیدی محافظ در انواع مشخص رنگ امولسیون استفاده می شود .

آلجنیات ها از نوع خاصی ازجلبک دریای بدست می آیند و محلول های کلوئیدی تشکیل شده دارای غلظت بالا می باشند وبه عنوان چسب های برای رقیق کردن رنگ استفاده می شوند .

انواع نوین اینها می توانند به دو دسته تقسیم شوند : الف-سیلیکات های قلیایی ب-رزین های حلال در آب سیلیکات های قلیایی سیلیکات سدیم به عنوان چسب در رنگهای دیر پخت چندین سال مورد استفاده قرار می گرفت هر چندمایل بودن به سفید شدن این لایه ها به تشکیل کربنات سدیم وساختار آن مربوط است و بهمین دلیل بعدها بجای سیلیکات سدیم ، سیلیکات پتاسیم مورد استفاده قرار گرفت وهمچنین سیلیکات سدیم دررنگ های که نیاز به مقاومت در دماهای نسبتا بالا دارند .

استفاده می شود مقاومت هوایی این لایه ها برای کارهای خارجی کافی نیست یک کاربرد جالب سیلیکات سدیم دررنگ هایی بنام «سیلیکات روی» غیر آلی این است که گرد «روی» قبل از استفاده به آرامی با محلول سیلیکات سدیم مخلوط می شود این لایه از سیلیکات روی ساخته شده است که دارای روی غیر واکنشی است و یک آستر موثر برای آهن می باشد واین اصل در ماهیت و ذات آن است هر چند که نسبت در سیلیکات لیتیم در حوزه های کاملا محدودی نگه داشته می شود .

بعدها از سیلیکات لیتیوم بجای سیلیکات سدیم در رنگ های سیلیکات روی استفاده شد .

اما برای این منظور از سیلیکات های اتیلی دوباره هیدرو لیز شده افت ونشست نسبتا زیادی پیدا می کنند .

رزین های حلال در آب شماری از رزین های مصنوعی می توانند در ساخت حلال آبی بوسیله ترکیب با گروههای اسیدی کربوکسیل در یک ساختابر شیمیایی تولید شوند سپس این گروهها بوسیله عناصر پایه ای از قبیل امونیاک امین ها برای اینکه محصولاتی حلال در آب بدهند خنثی می شوند در سالهای متوالی ، از رزین های حلال در آب به عنوان چسب هایی در نوعی لعاب کاری کوره ای معمولی استفاده شده است اما سطحی که روکش میشود باید خیلی تمیز وپاک باشد واثرات اندکی از روغن یا گریس می تواند رطوبت سطح را خراب کند به جمع شدگی وانقباض منتج شود .