رنگ های نمای سیلیکونی

دانلود کامل این مقاله در فرمت pdf

از زمان معرفی رنگ های نمای سیلیکونی در 1963 تا کنون، این محصولات به یکی از پیشرفته ترین سیستم های پوشش نما تبدیل شده اند. در حالیکه طی 5.5 دهه گذشته فرمول ها و مواد اولیه به میزان زیادی بهبود پیدا کرده، خواص دراز مدت آنها که نتیجه ترکیب بی نظیری از آب گریزی، تنفس پذیری، ساختار سیلیکونی و VOC پایین است کماکان به قوت خود باقی است.

یکی از خصوصیات نماهای مینرال (از قبیل نماهای سیمانی و آجری) تخلخل بالای آنهاست.  از میان تمام عوامل مخرب اینگونه نماها نما، آب به عنوان اصلی ترین آنها شناخته می شود، چه به صورت مایع، یا بخار یا در حالت منجمد آن و این به خاطر آن است که اکثر مصالح ساختمانی به میزان بسیار زیادی جاذب آب اند. البته اشعه UV و به صورت مشخص آلودگی هوا نیز اثرات دراز مدت زیادی روی نما می گذارند.

پیش از آن که به ارایه نکات فنی در مورد رنگ های سیلیکونی پرداخته شود در ذیل به برخی مشکلات معمول در نما اشاره می کنیم:

1. جذب آلودگی: آلودگی های زیادی در زندگی ماشینی امروزه وجود دارد که ناشی از احتراق سوخت های فسیلی و در نتیجه تولید دوده، مشتقات سرب و گازهای گوگردی و دی اکسید کربن است.

دوده و گرد و خاک بر روی سطح نما می نشیند و با اولین باران جذب سطوح متخلخل نما میشود. باران های اسیدی (که نتیجه اختلاط باران و گازهای آلاینده از قبیل دی اکسید گوگرد است) مشخصا اثر تخریبی زیادی بر روی نما به جا می گذارد، نفوذ بالایی در بستر داشته و به صورت مشخص در سطوح سیمانی باعث خوردگی و مشکلات عدیده دیگری می شود که در بحث پرایمر های سیلیکونی بیشتر به این مساله می پردازیم. به علاوه، در نقاطی از نما که باران به صورت یکنواخت امکان توزیع ندارد از قبیل لبه ی پنجره ها، قرنیز ها، بالکن و … آلودگی های نما به صورت نازیبایی بر روی سطوح باقی می ماند.

2. رشد قارچ و جلبک: جلبک ها موجودات تک یاخته ای اند که توسط باد منتشر می شوند و روی نما باقی می مانند. برای رشد، آنها نیازمند نور، دی اکسید کربن دمای مطلوب بین 20 تا 30 درجه سلسیوس هستند و به مجرد یافتن شرایط مطلوب تکثیر می شوند و غالبا به رنگ های سبز، قهوه ای و یا قرمز هستند.

در مقابل، قارچ ها از نور گریزان اند و بیشتر در نقاط پر سایه از قبیل زیر لبه های پنجره، قرنیز و بالکن رشد می کنند و اغلب به رنگ خاکستری و یا سیاه اند.

3. شوره: نمک های متعددی باعث آسیب به نما می شوند از قبیل:

  • سولفات ها
  • کلریدها
  • نیترات ها
  • کربنات ها

نمک ها به طرق مختلفی در بستر به وجود می آیند:

  • میراث و محصولی طبیعی واکنش محصولات ساختمانی (ملات های سیمانی، آجر ها و سنگ های طبیعی)
  • واکنش شیمیایی با گاز های مضر (از قبیل دی اکسید گوگرد موجود در هوا)

4. ترک های روی فیلم: ترک های مویین سطحی و یا ترک هایی که نتیجه کاهش حجم فیلم در اثر تبخیر آب و خشک شدن به وجود می آید اثر سوء کمی بر فیلم رنگ یا پلاستر می گذارد. در مقابل، ترک هایی به شکل شبکه در فیلم تشکیل می شود که یا به سبب ضخامت بالای فیلم است و یا به علت وجود مقادیر بالای رزین در پوشش است.
سظوح مینرال با توجه به تخلخل بالا دارای تنفس اند. در هنگام شب رطوبت هوا را جذب و در هنگام روز دفع می کنند، رطوبت فضای داخلی ساختمان را به بیرون هدایت می کنند. حال هر قدر میزان رزین (ارگانیک) در پوشش بیشتر باشد از تنفس سطح بستر کاسته شده و در نهایت متوقف می شودو رطوبت سطح زیرین فیلم امکان عبور از پوظظ را پیدا نکرده و باعث کاهش چسبندگی پوشش به سطح زیرین و در نهایت ایجاد ترک و پوسته شدن می کند. متدامی که سطح پوشش ترک می خورد راه برای کرود آب به لایه میانی فیلم و بستر باز می شود که خود، ایجاد شوره را نیز در پی دارد. شوره فضای زیادی را اشغال می کند و در نهایت رنگ یا پلاستر اجرا شده پوسته شده و می ریزد. یخ زدگی آب راه یافته به عمق فیلم نیز دقیقا با همین مکانیسم یعنی افزایش حجم و در نهایت پوسته شدن فیلم رنگ را تهدید می کند.

در ذیل به برخی از مزایای رنگ های سیلیکونی نما می پردازیم:

1. آب گریزی: آب گریزی رنگ های نما از اثر ساچمه ای شدن قطرات باران بر روی رنگ کاملا مشهود است. این خصوصیت حتی در بارش های سنگین و دماهای بالا نیز پایدار است. گروه های آلی بسیار حجیم که بر روی افزودنی های سیلیکونی قرار دارد مسوول آب گریزی رنگ هی سیلیکونی است. در حالی که فسمت های غیر آلی در افزودنی های سیلیکونی جذب فیلر ها و پیگمنت ها می شود، سر آلی آنها خلل و فرج و کاپیلاری ها را اشغال کرده باعث آب گریزی رنگ می شود. این خاصیت به میزان زیادی سبب جلوگیری از عبور آب می شود و در عین حال به بخار ب اجازه عبور کانل می دهد. بنابراین از تجمع خطرناک آب و گاز دی اکسید کربن که در نهایت باعث کربناسیون سطح سیمانی زیرین می شود جلوگیری می شود.

در تصویر ذیل دو ننه رنگ در زیر میکروسکوپ الکترونی با بزرگ نمایی 5000 برابر نشان داده شده. عکس سمت چپ یک رنگ امولسیونی با میزان رزین متوسط به بالاست که ضریب جذب آب پایین و در عین حال فاقد تنفس است. در تصویر سمت راست یک رنگ سیلیکونی با تنفس بالا و بعلاوه، جذب آب پایین است.

2. چرک پذیری پایین: دیوار ها زمانی کثیف می شوند که ذرات جامد معلق در هوا بر روی سطح دیوار می نشیینند و پس از اولین باران ثابت می شوند. در حالی که در سطوحی که با رنگ سیلیکونی پوشش داده شده، به واسطه آب گریزی سطح قطرات باران رول شده و آلودگی های روی سطح را نیز با خود به سمت پایین دیوار می برند.

3. مقاومت جوی: رنگ های سیلیکونی در مقابل قلیا و اسید ضعیف ( باران اسیدی) مقاومت دارد. و نیز در مقابل اشعه یو وی و مادون قرمز.

4. مقاومت میکروبی: هاگ ها که مولد قارچ و کپک اند و نیز جلبک ها و خزه هایی که بر روی سطح فیلم نشسته اند با اولین باران شسته شده و امکان رشد در سطح رنگ سیلیکونی پایین می آید (حذف نمی شود)

5. اقتصادی بودن: رنگ های سیلیکونی نما در دراز مدت بسیار اقتصادی اند. بخشی از اقتصادی بودن به راحتی اجرا و بخش دیگر به عمر بالای رنگ و هزینه های پایین نگهداری است، هر دوی این فاکتورها در مورد رنگ های سیلیکونی نما صادق است، بسیار راحت اجرا می شود و عمری دو دهه ای بر روی نما دارد.

تا اینجا برخی از مزایای رنگ های سیلیکونی نما ذکر شد و حال به ذکر برخی از عیوب رنگ های متداول اکریلیک در نما می پردازیم: رنگ های متداول اکریلیک در هنگام باران های شدید اجازه ورود رطوبت به بستر از طریق ترک ها را می دهد. این رطوبت در هنگام بازگشت نمک های از سطح بستر را با خود حمل کرده و به لایه زیرین رنگ منتقل می کند. این نمک ها در پشت لایه رنگ تجمع و افزایش حجم پیدا می کند و باعث پوسته شدن رنگ می شود و یا این که این نمک ها به سطح رنگ آمده و به صورت شوره خود نمایی می کند. در فصول سرد آب پنهان شده در زیرلایه رنگ یخ زده و در نتیجه ی افزایش حجم باعث از بین رفتن چسبندگی لایه رنگ به سطح بستر می شود.

رنگ های سیلیکونی پر از حفره و تخلخل های میکروسکوپی اند و ترک های ریز نیز مانند حفره ها هستند که آب به داخل آنها نفوذ نمی کند و در نتیجه حفره ها بزرگ تر نمی شوند.

شیمی رنگ های سیلیکونی: به صورت خلاصه رزین های سیلیکونی سه بعدی اند و وزن مولکولی بالا دارند و مانند کوارتز پیوند های اکسیژن-سیلیسیوم دارند با این تفاوت که از هر چهار اکسیژن یکی با گروه های آلکیل حجیم جایگزین شده و به عبارت دیگر به عنوان کوارتز اصلاح شده با ساختار آلی می توان تعریف کرد. از نظر شیمیایی، رزین های سیلیکونی بین مواد کاملا آلی و کاملا غیر آلی قرار دارند.

تصویر ذیل ساختار رنگ سیلیکونی و نحوه عملکرد آن را به سادگی تشریح می کند

در ادامه، چند نکته در مورد رنگ های سیلیکونی و فرمولاسیون های مربوط ارایه می شود:

برخلاف رنگ های داخل ساختمان، غلظت حجمی رنگدانه (PVC) در رنگ های نمای سیلیکونی باید بالای CPVC باشد. یعنی رزین ارگانیک کم و پیگمنت و فیلر بالا و این به علت حفظ خاصیت تنفس پذیری رنگ است.

وظیفه ی آب گریزی در این رنگ ها بر عهده افزودنی سیلیکونی است و می توان گفت که رزین سیلیکونی نقشی در افزایش آب گریزی ایفا نمی کند و یا اینکه بسیار ناچیز است.

تقدم اختلاط در این رنگ ها با افزودنی سیلیکونی سپس رزین سیلیکونی و در آخر رزین ارگانیک است

رزین سیلیکونی نقشی در تشکیل فیلم بازی نمی کند بلکه استحکام بین ذرات فیلر و پیگمنت و در اصطلاح، سیمان کردن آنها را بر عهده دارد و نیز صد البته مقاومت جوی رنگ را در دراز مدت بالا می برد.

تست شستشو که برخی تولیدکنندگان داخلی بر روی رنگ های سیلیکونی تاکید دارند، برای این کالا موضوعیتی ندارد .

تفاوت بین رنگ­های اکریلیک و رنگ­های امولسیونی سیلیکونی:

مشکل رنگ­های نما اکریلیک متداول چیست؟

  • نفوذ رطوبت از میان پوشش به داخل زیرآیند
  • عدم عبور آسان بخار آب محبوس شده بین زیرآیند و رنگ
  • امکان ترک خوردن به دلیل تورم و انقباض سطح، به خصوص اگر ضخامت پوشش نامناسب باشد.
  • شوره زدن به دلیل هیدراته شدن و کریستالیزه شده
  • مقاومت در برابر شستشو
  • حساسیت به جذب گرد و غبار
  • مورد حمله قارچ، خزه، جلبک
  • خوردگی شیمیایی (تجزیه رزین با گازهای اسیدی SO2NOx)
  • اختلال در خواص عایق های حرارتی
  • تخریب بتن، بدلیل خوردگی آرماتور و ورود جریان آب

مزایای رنگ­های سیلیکونی امولسیونی چیست؟

  • ” مقاومت در برابر باران” عالی، بدلیل دفع شدن آب از روی سطح
  • نفوذ آسان بخار آب و گازها از میان پوشش وخشک شدن زیرآیند
  • اثر بسیار کم تشعشعات UV بر روی رزین­های سیلیکونی (اسکلت سیلیکون – اکسیژن بصورت شیمیایی شبیه به کوارتز می­باشد)
  • پوشش بسیار با دوام و مقاوم در برابر رشد قارچ، خزه و جلبک
  • جلوگیری از تجمع گرد و غبار به دلیل عدم نفوذ آب در ترک­ها و خلل و فرج
  • امکان رنگ آمیزی مجدد
  • براقیت بسیار کم در نماهای معدنی

انواع رنگ­های سیلیکونی نما:

  • تمام سیلیکونی
  • نیمه سیلیکونی
  • سیلیکونایز

در اصطلاح، رنگ تمام سیلیکونی به رنگی گفته می شود که حاوی 10% رزین سیلیکونی و 1 الی 2% افزودنی سیلیکونی است، رنگ نیمه سیلیکونی حاوی 5% رزین سیلیکونی به همراه افزودنی سیلیکونی و رنگ سیلیکونایز (این اصطلاح در ایران جا افتاده) فقط حاوی افزودنی سیلیکونی است.

تهیه و تنظیم  : شرکت کالاکاوان کیمیا