علم الدهانات 1

فصول في علم الدهانات - بحث كامل لطلبتنا ألأعزاء

--------------------------------------------------------------------------------

اهلا بكم في عالمنا النابض بالحياه .نرجو ان تتخذ كرسيا مريحا لجلسه شيقه ستتعلم فيها اروع واجمل المفاهيم الجديده في فن الدهانات:

اولا: تعريف الدهانات :
هي سائل مركب يحتوي علي روابط ومذيبات وصبغات ملونه متعدده ومواد باسطه .تصبح طبقه رقيقه بعد ان تجف .

ثانيا: اقسام الدهانات :

تنقسم الدهانات الي قسمين
1- دهانات ذات اساس مائي
2-دهانات ذات اساس مذيب بترولي

اقسام الدهانات ::
تنقسم الدهانات الى قسمين 1- دهانات مائيه تخفف بواسطة الماء 2-دهانات زيتيه تخفف بواسطة المذيب البترولي (كيروسين /white spirit/xylene/)معذره ترجمتها بالعربي.
1- الدهانات المائيه :
وهي الدهانات التي تستخدم الرابط الغروي مثل POLY VINYL ACETATE--POLYSTYRENE ACRYLIC --TERPOLYMER ACRYLIC
وهي مواد رئسيه في تصنيف الدهان .
اقسام الدهانات المائيه كاتالي:
- اساسات مائيه اوليه: وهي تستخدم كاتسيس للاسطح قبل الدهان.وهي مهمه جدا لانها تمنع الرطوبه
وتقوم بسد المسامات الموجوده علي الخرسانات .
-المعاجين المائيه : وهي تقوم بعمل تنعيم الاسطح الخرسانيه وكذلك بسد الشقوق و الفجوات الموجوده علي الاسطح كذلك اخفاء عيوب التليس الاسمنتيه اذا وجدت.
-الدهان المائي النهائي (كوجه نهائي):
دهان مائي مطفي بدون لمعه--دهان مائي نصف لمعه--دهان مائي لماع100%
وهي تستخدم كوجه نهائي بعد الاساسات والمعجون
-الرشــــــات المائيه :
هي عباره عن دهان مائي عالي اللزوجه يحتوي علي حبيبات الرخام مما يعطيه الشكل النهائي المتميز بخشونته الغير مستويه والمخربشه.
وهي ثلاث درجات(رشه ناعمه- ورشه وسط - ورشه خشن) وهي تعتمد علي مستوي حبيبات الرخام
ودرجة خشونتها.
-العـــــوازل المائيه:
وهي تستخدم لعزل الماء وهي اكثر ما تستخدم في اسطح المنازل او في المطابخ او في دورات المياه حتي تمنع تسرب المياه ولها طرق خاصه جدا في تركيبها في المباني لان اكثر العمال يجهلون طريقة عملها لذلك يحدث التسرب!!!!

بعض المصطلحات في علم الدهانات.:

1-راتنجات أكريليكيه:
هي راتنجات أصطناعيه علي شكل البلاستيك مصنعه من بلمره مركب اكرليكي مثل STYRENE ACRYLIC---POLY VINYL ACETATE.
2-اساس واقي:
وهو اساس يستخدم لمنع التفاعلات الكيميائيه والفزيائيه بين السطح وانظمة الدهان النهائيه
مثل الماده القلويه الموجوده في الاسمنت من التفاعل مع الطبقه النهائيه من الدهان.
3- الماده الرابطه:
هي الوسيط السائل للدهان والذي يربط بين مكونات الدهان الاخرى ويجعلها متجانسه.

الـــــــــــدهانات الــــــــــــــزيتيه:
هي الدهانات ذات الاساس البترولي (مذيب بترولي)مثل(الكيروسين/white spirit/xylene)
وهـــــي تستخدم الرابط الالكيدي(الراتنج) .
الدهانات الزيتيه تنقسم حسب نسبة الالكيد(الراتنج) فيها.
- دهان زيتي لماع نسبة الالكيد من 50الى 60%.
- دهان زيتي نصف لماع نسبة الالكيد من30الى 40%
- دهان زيتي مطفي نسبة الالكيد من20الى 25%
وهي تستخدم كدهان نهائي علي الاسطح الخراسانيه و الخشبيه و الحديديه.

الاســــــــــــــاســــــــــــات
وهي مهمه جدا في تحضير السطح قبل الدهان النهائي.وهي
-السلقون الاحمر و السلقون الرمادي :وهي تستخدم كاساس للحديد والاخشاب .
- اندير كوت برايمر ينامل:وهي تستخدم كاساس للخراسانه والاسطح الخشبيه.

الــــــــــــورنـــــــــيشات::extra126:
هي دهان شـــــــــفاف (لمـــاع او مطفي) يستخدم للخشاب كحمايه للوجه النهائي للدهان
يعطي لمسه جماليه في الاخشاب .

مـــــــن اهم صفات الدهانات الزيتيه مقاومتها للعوامل الجويه و قابله للغسيل وذات لمعان شديد
ومن ابرز عيوبها الاصفرار وهو تغير اللون بعد مده من الزمن وخاصة اللون الابيض حيث يبدا يصفر بتدريج .لذلك انصح اي مشتري ان ياخذا الدهان المائي الابيض اللماع المعروف بثبات اللون لمده طويله جدا.
============================================== =
مـــــــصطلحات في علـــــم الدهان:
white spiritالمحلول الكحولي الابيض المعدني) يتكون بصوره رئيسيه من مزيج من الهيدروكربونات دهنيه مع نسبه من هيدروكربونات عطريه.
--------------------------------------------------------------------------------
الالكـــــيد(الراتنج):
هــو راتنج صتاعي يصنع من جزيئات صغيره من monomerمن خلال عملية تكثيف بين كحول متعدد
الهيدروكسيل وحامض متعدد القاعديه اضافة الي ادخال بعض العوامل للتاثير علي خواص المنتج المصنع لذا يستخدم الحمض من زيت بذرة الكتان ليعطي قابليه ذوبان افضل خاصة في الدهانات
----------------------------------------------------------------------------
تنفخ الدهان:
خلل يسببه عندما تطلاء طبقة الدهان علي سطح يحتوي رطوبه او فطريات .
---------------------------------------------------------------------------
فــــــصل تــــــــــــحــــضير الاســـــــــــــــــــــــطح:
تنقسم الاسطح الى سطح خراساني(اسمنتي) و سطح خشبي و سطح معدني.
اولا الاسطح الخراسانيه(الجديد):
هي اسطح بناء متينه وصلبه وطويلة العمر ولها تاريخ ثابت في التحمل ولكنها مثل جميع مواد البناء بحاجه للوقايه عند كشفها .
يجب ان يعالج السطح الخراساني او الاسمنتي (الجديد)من الرطوبه علي الاقل 28يوم عند درجة حراره 20مئويه او من 10الى 15 يوم عند درجة حراره 35مئويه قبل الدهن وان تكون نسبة الرطوبه اقل من 15% .يجب ان يكون السطح نظيف للغايه وجاف وخالي من المواد القشريه الحره والتراب والشحم والشمع والورنيش.ثم ملء الشقوق والثقوب او التعرجات في السطح الاسمنتي بكسوته بطبقه من المعجون الداخلي او الخارجي ثم عملية التنعيم جميع المساحات بورق الصنفره .
ثم يدهن السطح بوجه اساس اذا كان السطح واجهه خارجيه يفضل اساس خارجي اكريليك حتي يتحمل جميع عوامل الجو.

الاسطح الخراسانيه القديمه:
تزال جميع القشور او بقايا للدهان القديم بشكل جيد .ترميم واغلاق الشقوق الرفيعه بالمعجون .
دهن السطح باساس مناسب

الاســـــطح الــــخشــــبــيه::
يحك الخشب بورق الصنفره جاف او مبلل يزال الغبار بين الطبقات او اي ملوثات المظهر النهائي للسطح يجب ان يكون مستوي ونظيف وخالي من الرطوبه.
سد الشقوق او الثقوب بواسطة المعجون ثم دهن وجه اساس شفاف .

الاســــــطح المعدنيه:
التنظيف بالتيار الهوائي هو اكثر الطرق فعاليه لازالة الصداء او استخدام الفرشه الحديديه او الصنفره الورقيه.
تتم معالجة الاسطح الحديديه باساس اكسيد الحديد (السلقون الاحمر او الرمادي)
او اساس كرومات الزنك خاصة في المناطق البحريه
او اساس فوسفات الزنك خاصة في المناطق البحريه

نكمل معكم ايها ألأحبة الفصل الثاني ...

في الفصل السابق تكلمنا عن تعرف الدهانات وانواع الدهانات وهي معلومات عامه تفيد اي شخص مهتم بدهان .لكن في هذا الفصل سوف نتكلم عن تركيبة الدهانات ومواد الخام الرئسيه وهي تهم الكيميائيين المتخصصين في الدهانات لذلك ارجو من الاخوان المناقشه الجادهفي الموضوع حتي
تكون الفائده للجميع.

كما سبق وشرحنا ان الدهان يتكون من (الرابط /والصبغات الملونه /والمذيبات/والماده الحاشيه/و الاضافات المحسنه).....لذلك سوف نبدا في شرح هذه العناصر واحد واحد...
أولا الروابــــــــــــــــط(binders ):
هي الوسط السائل للدهان الذي يربط بين مكونات الدهان الاخري ويجعلها متجانسه .وعند جفافه يكون طبقه غشاء متصلبه وهذه المواد مهمه في حماية السطوح وحمل مكونات الدهان.
الروابط اولا: (الراتنج /الكيد / الرزين alkyd /resin/:
في الواقع الترجمه لكلمة رزينresin هي راتنـــــــج في المصطلح العربي .

الراتنج الطبيعي:هي ماده شفافه لاصقه كانت ومازالت تستخرج من الزيوت الطبيعيه مثل زيت السمك كماده رابطه او من جذوع الاشجار
وله القدره علي التفاعل مع اكسجين الهواء الجوي بسبب احتوءها علي سلاسل الحموض الدهنيه فيها علي نسبه كبيره من الروابط الثنائيه التي له القدره علي التفاعل مع اكسجين الهواء الجوي مشكله جسورا اكسيجنيه تعمل علي تشابك الجزيئات
مكونه طبقه صلبه غير ذوابه في المذيبات.

الراتنج الصناعي:
وهو الان اكثر استعمالا من الطبيعي.
تعتبر الراتنجات تلك المعدله بالزيتmodified oil اكثر الراتنجات شيوعا وهي تنتج من تفاعل حمض الفثاليك اللامائي
Phthalic anhydrideمع الجليسريد الاحادي mono glyceride عند درجة حراره 240مئويه والراتنج الناتج هو عباره عن استرات متعدده polyesters .
هنا يمكن القول ان نوع الراتنج يعتمد علي نوع الحمض المكون له علي سبيل المثال.
لانتاج راتنج خليط من متوسط الزيت و طويل الزيت فانه يتم بتفاعل الزيت مع بنتا اريثربتول
كذلك من الاحماض حمض لوريك lauric acide وحمض لينوليك linolic acideومن اهم الحموض المتعدده مجموعة
الكربوكسيل التي يمكن تفاعلها مع بولي بول (بدلا من حمض الفثاليك اللامائي) لانتاج الراتنج .

ولقد قسمة الراتنجات الصناعيه (المعدله او المحسنه) وفقا لنوع وكمية الزيت المتفاعل مع الغول(الكحول) المتعدد وفقا لما ياتي:
**الراتنجات المجففة(drying alkyd):
تتميز هذه الرتنجات باتها تجف بسرعه نتيجة لكون معظم سلاسل الحموض الدهنيه الداخله في التركيب هذه الزيوت غير
مشبعه مما يجعلها ذات قدره علي التفاعل مع الاكسجين الهواء ونوع الا حماض هي حمض لينوليك وحمض لينولينك
وتضل نسبة الزيوت فيها لي 60% فاكثر.
من افضل الزيوت المستخدمه في انتاج الراتنج الجفوفه هي زيت بذرة الكتان linsed oilاو زيت الخروع بنزع الماء منه
Castor oildaيشكل هذا النوع من الراتنج اغشيه لماعهglossتنتج من خلال الاكسده الذاتيه auto oxidation

***الراتنجات الغير مجففة(nondrying oil alkyd):
تحتوي هذه علي احماض دهنيه مشبعه مثل حمض الوريك lauric acide..
ويمكن انتاج الراتنج الغير جفوف بتفاعل بولي يول ثنائي مجموعة الهيدروكسيل مثل الاثيلين جليكول مع حماض
ثنائية مجموعة الكربوكسيل .ومن اهم الزيوت المستخدمه زيت الخروع او زيت جوز الهند و تبلغ نسبة الزيوت في الراتنج الغير مجفف 25% والذي يسمى بقصير السلسله وهو يعطي اغشيه صلبه نصف لماعه وهشه ويذوب في الزايلين والنافثا.
وعندما تكون نسبة الزيت من45% الي 60% فانها تعتبر زيوت متوسطه ويذوب في خليط من المركبات الاروماتيه والالفاتيه
ويعطي غشاء اكثر مرونه ....وعندما تكون نسبة الزيت من 60الي80% فان الراتنج يعتبر طويل السلسله ويتميز بمرونة اغشيته و قوة لمعانه ويذوب في المذيبات الهيدروكربونيه الالفاتيه مثل الكيروسين و روح النفطwhite spirit..

ملاحظه: ان الزيوت التي تحتوي علي نسبه كبيره من سلاسل الحموض الدهنيه لحمض لينولينك37% مثل بذرة الكتانlinseed oil و32%لينوليك يشوب اغشيتها اصفرار بعد فتره من تكوينها .

والراتنجات او الرزين فهي متعدده الانواع مثل راتنج الايبوكسي و راتنج البولي يوريثان

***الــــــــراتنج الايــــــبوكسي(epoxy alkyd):
تنتج رتنجات الايبوكسي من تفاعل الناشئ من تكاثف ابي كلورو هيدرين epichlorohydrineمع ثنائي الفينيلول بروبانdiphenylol-propane-(بس فينول أ-bisphenol-a) بوجود الهيدروكسيد الصوديوم.يعتبر الراتنج النتاتج بوليمر خطي يذوب في المذيبات القطبيه كالاسترات والكيتونات والاغوال زمخاليطها من الوركبات الاروماتيه.
تتفاعل الايبوكسيات مع الامينات المتبلمره مثل البولي اميد polyamides.
ان عمر الايبوكسي المعالج مع البولي اميد تكون مدة المعالجه بالهواء تكون قصيره ولسوء الحظ
فان عمر الوعاء الذي يحوي علي الايبوكسي المعالج هو عدة ساعات حوالي 10 ساعات فقط..
ان الايبوكسي المعالج يجف في الهواء الجوي ليعطي طبقهقاسيه ومتينه وذات مقاومه عاليه للمذيبات
والكيماويات
***الرابط الراتنجي عديد اليورثان(polyurethane resins):
تتكون المواد الرابطه هذه من تفاعل ثنائي الايزوسينات مع البولي يول .وهذه تعطي بوليمر خطي عند تفاعلها مع ثنائي للايزوسيانات.وتسمي الراتنجات الناتجه من تفاعل الايزوسيانات مع البولي يول الزيتي باليوريثان الزيتيurthane oil resin.
تتصف هذه الراتنجات بصفات ممتازه من حيث لصوقتها العاليه ومقاومتها للكيماويات والاحتكاك والخدش وكذلك امتصاصها للصدمات.
واليورثان يوجد في حالتين 1-نظام العبوه الواحده one-packsystem-
2-نظام العبوتينtwo-pack system .
*نـــــــــظام العبوه الواحده.يتكون هذا النظام من راتنج 9بوليمر )ابتدائي يزداد وزنه الجزيئي بدرجه كبيره فور تطبيقه علي السطح حيث يكون غشاء جاف.
**نـــــــظام العبوتين .يعتبر هذا النظام اكثر شيوعا لانتاج الاغشيه الشفافه والاغشيه الملونه.
ويتم هذا النظام عن تفاعل الايزوسيانات مع البولي يول بحيث ينتهي طرفا كل جزئي بمجموعتين ايزوسيانات .وبخلط هذا البوليمر قبل استخدامه مباشره بماده محفزه مثل الاميد الثلاثي عند درجه الحراره العاديه وينتج راتنج تتشابك جزئياته بقواطع مستعرضه.
تتميز اغشية هذا الرابط بمقاومه عاليه للمواد الكيميائيه والاحتكاك وله صفات فيزيائيه ممتازه.
الروابط ذات الاساس المائي:
هي روابط تذوب بواسظة الماء وهيEmulsion polymersionاي مستحلب بوليمر
عند جفافها تعطي غشاء شفاف صلب .
1-P.V.A بولي فينيل اسيتات

2-POLYSTYRENEبولي ستيرين
من خصائص بولي ستيرين مقاوم للرطوبه والاملاح و القالويات و الحموض غير الموكسده.
***الرابط السيلولوزيCellulosic resins:
يصنع هذاالرابط من النيتروسليلوز او نترات السليلوز بتفاعل الماده السليلوزيه عالية النقاوه مع حمض النتريك وبوجود حمض الكبريتيك ووظيفة حمض الكبرتيك ازالة الماء الناتج عن التفاعل حتي يمكن تنفيذ عملية النترته للدرجة المطلوبه بطريقه اسرع . يتفاعل حمض النيترك مع مجموعة الهيدروكسيل الموجوده في ذرات السليلوز ويشكل استر ester.
ويستعمل النيتروسللوز في انواع مختلفه من الطلاء مثل دهان السيارات و الاثاث .
ان نيتروسليلوز يوجد بشكل منخفض الزوجه وعالي الزوجة .
من خصائص هذا الرابط سرعة الجفاف وقوة الغشاء الذي يكونه ويعتبر مقاوم جيد للماء والاحماض المخففه الانها تتحلل بواسطة الاحماض القويه والقلويات .
ويحتاج النيتروسليلوز الي ملدنات حتي يزيد من مرونته وقوة لمعانه لذلك يعتبر راتنج الالكيد من نوع غير الموكسد و الزيت القصير وجليسيريل فتالات هو المستعمل غالبا حتي يعطيه
متانه وصقل ميكانيكي وقوة لمعان جيده.

***الرابــــط المـــــطاطي المــــكلورChlorinated rubber:
ينتج هذا النوع من المطاط الطبيعي المذاب في الكلورفورم او رابع كلوريد الكربون عند درجة حرارة 80-100م .
في صناعة رانتج المطاط المكلور يوخذ المطاط الخام ويدرفل علي درافيل خاصة بالمطاط لتدمير وزنها الجزيئي العالي ثم تحل بماده رابع كلوريد الكربون ويمرر غاز الكلور من خلال محلول المطاطي في وعاء مبطن بالزجاج ومجهز بمكثفات. ويحتفظ برابع كلوريد الكربون في الوعء بطريقة الارتجاع .وتزال المواد الكلوريه الزايده ويمتص حمض الكلور الماء.
ثم يضخ السائل حينئذ في خزنات تحتوي علي الماء الحار .ويحصل علي المطاط بالترسيب ثم يغسل الراسب جيدا ويجفف ويباع علي شكل مسحوق ابيض حبيبي وزنه النوعي 1.64.
ويتميز دهان المطاط المكلور بمقاومه عاليه للاحماض القويه والضعيفه والقلويات وللماء.
ويستعمل الدهان المطاطي المكلور لعمل الدهانات التي تجف بالهواء مثل دهان الارضيات والطوب او دهانات اللازمه لمقاومة المواد الكيميائيه او التاكل الصداء .
ويحتاج المطاط المكلور ى لاستعمال الملدنات للحصول علي درجة من المرونه المطلوبه

المخضبات
تشترك المخضبات(الملونات)pigment بخصائص مثل اللون وقوة التغطيه والصمود ضد الاشعه فوق البنفسجيه وزيادة الكثافه وقوة الطبقه .ولعل من اهم خصائص الخضاب التي يجب ان تكون بعين الاعتبار هي
1-اللون من حيث نقاوته ووضوحه.
2-قوة التغطيه .
3-سهولة التبلل والتشتت في السواغ.
4-تفاعله مع السواغ.
5-مقاومته للضوء والحراره والكيماويات .
6-امتصاصه للزيت لان ذلك يوثرعلي القوام.
7-حجم الجزئيات لانها توثر علي قوة التغطيه والقوام واللمعان.
8-منعها للتاكل وخلوها من السميه وذوبانها وخلطهافي المذيبات العضويه او الماء

المخضبات(الملونات)pigments
هي عباره عن مواد صلبه مشتته ومعلقه في الدهان تعمل علي تلوين واخفاء السط المراد دهنه.هذا وتتميز المحضبات الجيده بثباتها للحراره والضوء ولها ثبات كيميائي كما انها مقاومه للمذيبات .
تنقسم المخضبات الي قسمين طبقا الى التركيب الكيميائي لها فهي
1-مخضبات عضويه او 2- مخضبات غير عضويه

1- المخضبات العضويه:
هذه المخضبات لاتذوب في الماء ولاترسب من الصبغات وهي علي عدة انواع حسب تركيبها الكيميائي .
**-الملونات الصفراء.
من امثله نوع يسمي (اصفر الهانزhansa yellow)
**- الملونات الحمراء.
من امثلتها( احمر اريل اميد aryl amide)
**- الملونات الزرقاء.
منامثلتها (ازرق فثالو سيانين phthalocyanine)

2- المخضبات غير عضويه:
هذه الملونات تذوب في الماء وهي مهمه جدا في صناعة الدهانات وهي:
**- المخضبات البيضاء .
من امثلتها (اكسيد التيتانيوم Tio2ويخلط معه كبريتات الباريوم والكالسيوم.
كذلك اكسيد الزنك Zno2 / كذلك اكسيد الانتيمونSb2o3.
ومن المخضبات البيضاء الرصاص ويسمي السبيداج وهو عباره عن كربونات الرصاص)
القاعديه.
**- المخضبات الصفراء .
ومن امثلتها (كرومات الرصاص Pbcro4)وهذه مواد سامه
كذلك كرومات الزنك Zncro4/ و اكسيد الحديد الاصفر و اصفر الكاديوم
***-المخضبات الخضراء.
ومن امثلتها (اكسيد الكروم) واخضركروم الرصاص
***- المخضبات الزرقاء.
ومن امثلتها ازرق بروسيا و ازرق الالتزماراين
***- المخضبات الحمراء .
ومن امثلتها اكسيد الحديد هيماتيت وكذلك اخمر الرصاص وهو يستخدم كطلاء اساس الحديد منعا للتاكل .
***- المخضبات السوداء .
ومن امثلتها اكسيد الحديد الاسود
وكذلك اسود الكربون carbon black