บทบาทของสารเจือจางอีพ็อกซีในการเพิ่มการไหลและระดับการเคลือบที่สม่ำเสมอ

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับสารเจือจางอีพ็อกซีและผลกระทบต่อความหนืดของฟิล์มเคลือบผิว

นิยามและองค์ประกอบทางเคมีของสารเจือจางอีพ็อกซี

สารเจือจางอีพ็อกซีทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งที่มีโมเลกุลค่อนข้างเล็ก ซึ่งช่วยทำให้เรซินมีความหนืดลดลง โดยไม่รบกวนกระบวนการการบ่มของเรซิน สารเหล่านี้มักมีส่วนที่มีปฏิกิริยาเคมีอยู่ภายใน โดยส่วนใหญ่เป็นอีพ็อกซีหรือสารที่เรียกว่าไกลซิดิลอีเทอร์ ซึ่งช่วยให้สารเหล่านี้สามารถกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างโพลิเมอร์เมื่อทุกอย่างเริ่มตัวและแข็งตัว สารที่มีฟังก์ชันเดี่ยว เช่น ฟีนิลไกลซิดิลอีเทอร์ จะมีแนวโน้มทำให้เกิดพันธะขวาง (cross links) ระหว่างโมเลกุลน้อยลง ทำให้วัสดุโดยรวมมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ในทางกลับกัน สารที่มีฟังก์ชันคู่ เช่น บิวเทนไดโอลไดไกลซิดิลอีเทอร์ จะช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้ดีขึ้น แม้จะมีการปรับความหนืดแล้วก็ตาม ผู้ผลิตมักเลือกใช้สารเหล่านี้ตามความต้องการว่าต้องการวัสดุที่สามารถปรับรูปทรงได้ง่าย หรือวัสดุที่ยังคงความแข็งแรงแม้จะสามารถนำไปใช้งานได้ง่ายในขั้นตอนแรก

สารเจือจางอีพ็อกซีช่วยลดความหนืดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการนำไปใช้งาน

เมื่อสารเจือจางเข้ามาเกี่ยวข้อง จริงๆ แล้วมันจะทำลายแรงระหว่างโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งยึดโซ่โพลิเมอร์อีพอกซีให้อยู่ด้วยกัน ซึ่งช่วยลดความหนืดได้อย่างมาก บางครั้งอาจลดลงถึง 60% เลยทีเดียว จากการศึกษาของ Ciech Group ในปี 2019 แล้วนั่นหมายถึงอะไรในทางปฏิบัติ? มันทำให้ทุกอย่างใช้งานง่ายขึ้น วัสดุสามารถพ่นได้ดีขึ้น กระจายตัวได้สม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว และยังสามารถรองรับสารเติมแต่งได้มากขึ้นอีกด้วย การดูข้อมูลจากการวิเคราะห์ทางความร้อนยังเผยถึงประโยชน์อีกประการหนึ่ง คือ สารเติมแต่งเหล่านี้ดูเหมือนจะช่วยลดพลังงานก่อกัมมันต์ (activation energy) ที่จำเป็นต่อการไหลลงประมาณ 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ นั่นหมายความว่าสีเคลือบสามารถเรียบตัวได้ดีแม้ในอุณหภูมิห้อง โดยไม่สูญเสียเนื้อสารของแข็ง ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ผลิตให้ความสำคัญมากในการรักษามาตรฐานคุณภาพระหว่างดำเนินการผลิต

สารเจือจางอีพอกซีแบบมีปฏิกิริยา (Reactive) กับแบบไม่มีปฏิกิริยา (Non-Reactive): ความแตกต่างหลักและการใช้งาน

สารเจือจางที่มีปฏิกิริยา เช่น อัลลิลไกลซิดิลอีเทอร์ จะมีส่วนร่วมในกระบวนการเชื่อมโยงขวาง (crosslinking) ขณะที่เกิดการบ่ม (curing) ซึ่งช่วยรักษาระดับความแข็งให้อยู่ที่ประมาณ 85 Shore D และทำให้ฟิล์มเคลือบสำเร็จรูปมีความต้านทานต่อสารเคมี ในทางกลับกัน สารเจือจางที่ไม่มีปฏิกิริยา เช่น เบนซิลอัลกอฮอล์ จะลดความหนืดเพียงชั่วคราว โดยไม่เข้าร่วมในโครงสร้างทางเคมี จากการวิจัยของ Pascault ในปี 2010 พบว่า สารเติมแต่งที่ไม่เกิดปฏิกิริยาเหล่านี้ อาจลดความแข็งแรงของฟิล์มเคลือบหลังการบ่มสมบูรณ์ลงได้ระหว่าง 12 ถึง 18 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากความแตกต่างในคุณสมบัติการใช้งานนี้ ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่จึงเลือกใช้สูตรที่มีปฏิกิริยาเมื่อต้องการเคลือบที่มีอายุการใช้งานยาวนาน ส่วนสารที่ไม่มีปฏิกิริยานั้นมักจะถูกนำไปใช้ในงานเฉพาะทางที่ต้องการการลอกออกอย่างรวดเร็ว หรือการป้องกันชั่วคราวเป็นหลัก

วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการไหลและระดับในเคลือบอีพอกซี

แรงตึงผิวและบทบาทของมันในกระบวนการไหลและระดับของเคลือบ

ลักษณะการแผ่ขยายและการเกาะตัวของสารเคลือบอีพ็อกซีบนพื้นผิวนั้นได้รับผลกระทบอย่างมากจากแรงตึงผิว เมื่อทำงานกับระบบสารที่มีของแข็งเข้มข้นสูง เราจะพบว่าแรงตึงผิวโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 30 ถึง 40 มิลลินิวตันต่อเมตร ซึ่งมักจะก่อให้เกิดปัญหา เช่น รอยหลุมบ่อ (craters) และพื้นผิวที่มีลักษณะคล้ายผิวส้ม (orange peel texture) ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป การเติมสารเจือจางอีพ็อกซี (epoxy diluents) สามารถลดแรงตึงผิวลงได้ระหว่าง 10% ถึง 20% ซึ่งช่วยให้สารเคลือบยึดติดกับพื้นผิวที่นำไปใช้งานได้ดีขึ้น และให้พื้นผิวที่เรียบเนียนโดยรวมมากขึ้น สารเจือจางประเภทนี้มีอยู่สองชนิดหลักที่ควรกล่าวถึง คือแบบปฏิกิริยา (reactive) ซึ่งทำงานโดยการเชื่อมโยงเข้ากับโครงสร้างของวัสดุในระหว่างกระบวนการบ่ม (curing) เพื่อช่วยปรับสมดุลแรงที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวต่างๆ ส่วนแบบไม่ปฏิกิริยา (non-reactive) นั้นจะคงสภาพอยู่ได้ไม่นานเท่าแบบแรก แต่ยังคงทำหน้าที่ได้ดีโดยการแยกโมเลกุลชั่วคราวเพื่อให้สารเคลือบสามารถแผ่ขยายได้อย่างเหมาะสม

การปรับสมดุลความหนืดและความเคลื่อนที่บนพื้นผิวเพื่อให้การราบตัว (leveling) ดีที่สุด

การได้ระดับที่ดีนั้นต้องควบคุมความหนืดให้เหมาะสม เมื่อความหนืดสูงเกิน 2000 เซนติพอยซ์ วัสดุจะไหลได้ไม่ดีพอ แต่หากความหนืดต่ำกว่า 500 เซนติพอยซ์ ก็จะมีโอกาสเกิดปัญหาการหย่อนตัวมากขึ้น สารเจือจางอีพ็อกซีมีประโยชน์มากในกรณีนี้ เพราะสามารถลดความหนืดลงได้ประมาณ 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ สิ่งที่ดีที่สุดคือสารเหล่านี้ไม่ส่งผลต่อปริมาณของแข็งเลย ซึ่งหมายถึงการเคลื่อนตัวบนพื้นผิวที่ดีขึ้นในช่วง 5 ถึง 15 นาทีแรก ก่อนที่สารทั้งหมดจะเริ่มเกิดการเจลตัว ข้อมูลจากการวิจัยจากวารสารโพลิเมอร์เมื่อปีที่แล้วสนับสนุนเรื่องนี้ โดยแสดงให้เห็นว่าการปรับแต่งดังกล่าวช่วยให้สารเคลือบสามารถปรับระดับได้ด้วยตัวเองจริงๆ ซึ่งเป็นเรื่องที่มีความสำคัญมากสำหรับผู้ที่ทำงานกับสารเคลือบอีพ็อกซีที่มีของแข็งสูง ซึ่งการใช้งานที่ถูกต้องมีความสำคัญอย่างมาก

การวัดประสิทธิภาพการปรับระดับในระบบอีพ็อกซีที่มีของแข็งสูง

ในการวัดว่าระดับการปรับตัวเรียบของวัสดุขณะใช้งานเป็นอย่างไร ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมมักพึ่งพาการทดสอบมาตรฐาน เช่น การทดสอบการหย่อนตัวตามมาตรฐาน ASTM D4402 หรือเทคนิคเลเซอร์โปรไฟโลเมตรี เมื่อพิจารณาสูตรที่มีเนื้อสารแข็งสูง (มากกว่า 70% เนื้อสารแข็ง) สูตรที่มีปริมาณตัวเจือจางที่เหมาะสมสามารถผลิตพื้นผิวที่มีความหยาบต่ำกว่า 5 ไมครอน ซึ่งดีกว่าระบบปกติที่ไม่ได้เจือจางถึงประมาณ 60% นอกจากนี้ การทดสอบภาคสนามยังได้แสดงข้อมูลที่น่าสนใจอีกด้วย โดยการเติมตัวเจือจางอีพ็อกซีประมาณ 8 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ สามารถลดเวลาที่จำเป็นสำหรับการปรับให้เรียบลงได้ประมาณ 40% เมื่อใช้งานในแนวตั้ง ทำให้สูตรเหล่านี้มีความเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการเคลือบชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน ซึ่งการเคลือบที่ทั่วถึงและสม่ำเสมอถือเป็นสิ่งสำคัญที่สุด

การปรับความเข้มข้นของตัวเจือจางอีพ็อกซีให้เหมาะสมเพื่อพฤติกรรมเรฮีโอโลยีที่สมบูรณ์แบบ

โดยทั่วไป ผู้ผลิตมักใช้สารเจือจางอีพ็อกซี่ในสัดส่วน 5–15% โดยน้ำหนัก เพื่อปรับสมดุลระหว่างการไหลและเสถียรภาพ การใช้สารเจือจางในความเข้มข้นเกิน 18% จะทำให้ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงขวางลดลง ทำให้ความแข็งลดลง 2–3 คะแนน Shore D ข้อมูลจากวิสโคเมตรแสดงให้เห็นว่า สารเจือจางเชิงปฏิกิริยาในสัดส่วน 10% สามารถให้ค่าความเครียดที่เหมาะสมที่สุด (50–80 พาสคัล) สำหรับการเคลือบที่ใช้แปรงทา และยังสามารถรักษาระดับการสะท้อนแสงไว้ได้มากกว่า 90% ซึ่งช่วยให้ทั้งการใช้งานและลักษณะทางสายตามีประสิทธิภาพที่ดี

การปรับปรุงความสม่ำเสมอของฟิล์มเคลือบและลดข้อบกพร่องบนพื้นผิว

สารเจือจางอีพ็อกซี่มีผลต่อแรงตึงผิวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการก่อตัวของฟิล์มอย่างไร

การเติมสารเจือจางอีพ็อกซี (epoxy diluents) ช่วยลดแรงตึงผิวได้ประมาณ 22 ถึง 38 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเรซินบริสุทธิ์ ตามการวิจัยของ Pan และคณะในปี 2025 สิ่งนี้ช่วยให้วัสดุแผ่ขยายตัวได้สม่ำเสมอขึ้นบนพื้นผิว และสร้างการยึดติดที่ดีขึ้นระหว่างชั้นวัสดุต่างๆ เมื่อพูดถึงการเปลี่ยนแปลงพลังงานผิวหน้า สิ่งที่เกิดขึ้นคือมันช่วยป้องกันปัญหาที่น่าหงุดหงิด เช่น ชั้นเคลือบหลุดลอกออกจากพื้นผิวฐาน (substrate) ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของฟิล์มที่มีคุณภาพดีและเรียบเนียนยิ่งขึ้น สำหรับสารเจือจางประเภทปฏิกิริยา (reactive types) เช่น ไกลซิดิล อีเทอร์ (glycidyl ethers) สารเหล่านี้จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงข่ายโพลิเมอร์เอง ซึ่งให้ความยืดหยุ่นมากขึ้นกับพื้นผิวในระหว่างกระบวนการบ่ม (curing) ทำให้ได้พื้นผิวสัมผัสที่เรียบกว่าเมื่อเทียบกับสารเจือจางที่ไม่มีปฏิกิริยา ผู้ผลิตส่วนใหญ่ชอบวิธีการนี้เพราะให้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสม่ำเสมอ โดยไม่ต้องเผชิญกับความยุ่งยากที่เกี่ยวข้องกับวิธีการดั้งเดิม

ลดปัญหา Orange Peel, Cratering และข้อบกพร่องอื่น ๆ บนพื้นผิว

การใช้ตัวเจือจางอย่างเหมาะสมช่วยลดข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งานทั่วไปได้:

• เปลือกส้ม : ความถี่ของการเกิดข้อบกพร่องลดลงจาก 35% เป็น <5% ในการพ่นสี
• หลุมยุบ (Cratering) : ป้องกันได้เมื่อระดับตัวเจือจางเกิน 12% โดยน้ำหนัก
• ดวงปลา (Fish eyes) : ยับยั้งได้ด้วยการคงแรงตึงผิวให้มีเสถียรภาพ

การรักษารูปแบบการไหลแบบนิวโตเนียน (Newtonian flow characteristics) ระหว่างที่ตัวทำละลายระเหยมีความสำคัญต่อการลดข้อบกพร่องอย่างสม่ำเสมอในกระบวนการใช้งานที่หลากหลาย

ข้อดีและข้อเสียของการเจือจางกับความสมบูรณ์ของฟิล์มหลังการบ่ม

แม้ว่าการใช้ตัวเจือจางในปริมาณสูง (18–25%) จะช่วยเพิ่มการไหลตัว แต่ก็อาจลดความหนาแน่นของการเชื่อมโยงขวางได้ถึง 40% ในระบบบ่มด้วยเอมีน การแก้ไขปัญหานี้ นักสูตรผสมมักใช้แนวทางต่าง ๆ เช่น:

1. การผสมตัวเจือจางที่มีปฏิกิริยาและไม่มีปฏิกิริยาในอัตราส่วน 3:1
2. การใช้สารเร่งการบ่มเพื่อควบคุมอายุการใช้งานที่ยาวนาน
3. การเติมนาโนซิลิก้าเพื่อฟื้นฟูคุณสมบัติเชิงกล

สมดุลที่เหมาะสมมักเกิดขึ้นที่ 15–18% ของปริมาณสารเจือจาง โดยสามารถรักษาระดับความแข็งของเรซินพื้นฐานไว้มากกว่า 90% พร้อมกับความหยาบของพื้นผิวที่ระดับต่ำกว่า 5 ไมครอน

เพิ่มความสามารถในการเปียกและยึดติดกับพื้นผิวที่ยากต่อการยึดเกาะ

บทบาทของสารเจือจางอีพ็อกซีในการปรับปรุงความสามารถในการเปียกและการยึดติดของพื้นผิวฐาน

โดยการลดแรงตึงผิวที่บริเวณต่อประสาน สารเจือจางอีพ็อกซีจะช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกบนพื้นผิวฐานที่พลังงานต่ำ เช่น โพลีเอทิลีนและโลหะเคลือบผง อัตราส่วนสูตรที่เหมาะสมสามารถลดมุมสัมผัสให้ต่ำกว่า 35° ซึ่งช่วยให้การเคลือบมีความสม่ำเสมอ การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับการผสมโมโนเมอร์ฟอสเฟตเมทอะคริเลตแสดงให้เห็นถึงการยึดเกาะที่ดีขึ้นบนพื้นผิวคอนกรีตแบบรูพรุนและเหล็กที่ผ่านการกัดกร่อน โดยเพิ่มการยึดติดได้ 18–22%

ส่งเสริมการสัมผัสที่บริเวณต่อประสานบนพื้นผิวที่พลังงานต่ำและยากต่อการเชื่อมติด

เมื่อเรซินอีพ็อกซี่มีความหนืดต่ำกว่า มันสามารถแทรกซึมเข้าไปในรอยร้าวเล็กๆ ที่มีความลึกน้อยกว่า 5 ไมครอน และสามารถยึดเกาะกับจุดที่พื้นผิวขรุขระได้ดีขึ้น สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างมากเมื่อพยายามยึดติดกับวัสดุที่ผ่านการเคลือบด้วยฟลูออรีนโพลิเมอร์ หรือพื้นผิวคอมโพสิตที่เสียหายจากแสง UV อีพ็อกซี่ทั่วไปนั้นไม่สามารถยึดเกาะได้ดีเท่าในสถานการณ์เหล่านี้ โดยแสดงให้เห็นว่าแรงยึดเหนี่ยวลดลงประมาณ 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ การผสมสารเจือจางที่มีปฏิกิริยาเชิงเคมีเข้ากับสารเชื่อมแบบซิเลน (Silane Coupling Agents) จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น สารผสมเหล่านี้สามารถสร้างพันธะเคมีที่แข็งแรงโดยเฉพาะกับวัสดุที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (Hydroxyl Groups) จำนวนมาก เช่น พื้นผิวกระจก หรืออลูมิเนียมที่ผ่านกระบวนการออกซิไดซ์ (Anodized) ผลลัพธ์ที่ได้คือคุณสมบัติการยึดเกาะที่ดีขึ้นโดยรวมอย่างชัดเจน

การสร้างสมดุลระหว่างการเพิ่มแรงยึดเกาะกับความต้านทานทางเคมีในเคลือบผิวชั้นสุดท้าย

สารเจือจางมีผลช่วยในเรื่องคุณสมบัติการยึดติดแน่นอน แต่เมื่อเราใช้ในสัดส่วนเกินกว่าประมาณร้อยละ 12 ปัญหาต่างๆ ก็จะเริ่มเกิดขึ้น การเชื่อมโยงโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ (Crosslink density) จะลดลง ซึ่งหมายความว่าวัสดุจะมีความต้านทานต่อสารเคมีประเภทตัวทำละลายต่ำลง สิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมพื้นผิวได้ค้นพบคือวิธีการหาจุดสมดุลที่เหมาะสม ซึ่งยังสามารถคงไว้ซึ่งกำลังแรงยึดเหนี่ยวที่ประมาณร้อยละ 95 เมื่อเทียบกับของเดิม ในขณะเดียวกันยังคงมีความทนทานต่อกรดและเชื้อเพลิงหลากหลายชนิดได้ดี ผู้ผลิตส่วนใหญ่จะปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ให้ความสำคัญกับค่า MEK double rubs เป็นตัวชี้วัดหลัก โดยทั่วไปแล้วพวกเขาต้องการให้ค่าที่ได้ลดลงไม่เกินร้อยละ 5 จากค่าที่ระบบไม่ได้เจือจางสามารถทำได้ วิธีการนี้ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีความทนทานเพียงพอสำหรับการใช้งานที่กำหนดไว้ โดยไม่ทำให้แรงยึดเหนี่ยวระหว่างพื้นผิวอ่อนตัวลง

ข้อจำกัดด้านสมรรถนะและข้อพิจารณาเชิงปฏิบัติของสารเจือจางอีพ็อกซี

ผลกระทบต่อความหนาแน่นของการเชื่อมโยงขวาง (Crosslink Density) ความแข็ง และคุณสมบัติเชิงกล

ปริมาณตัวเจือจางที่ใช้มีผลอย่างแท้จริงต่อสมบัติของฟิล์มสุดท้ายหลังจากการบ่ม เมื่อพิจารณาถึงตัวเจือจางแบบปฏิกิริยา (reactive diluents) พบว่าสามารถช่วยลดความหนืดได้ประมาณ 15 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ ตามที่ Parker และคณะ ได้รายงานไว้ในปี 2022 อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียตรงที่ตัวเจือจางเหล่านี้อาจลดความหนาแน่นของการเชื่อมโยงขวาง (crosslink density) ลงได้มากถึง 30 เปอร์เซ็นต์ นั่นหมายความว่าอย่างไรในทางปฏิบัติ? ก็คือ ฟิล์มที่ได้จะมีความแข็งแรงลดลงเมื่อทดสอบด้วยมาตราดินสอ (pencil scale) จาก 2H ลดลงมาจนถึง HB และวัสดุโดยรวมจะมีความแข็งแรงลดลง ด้านหนึ่งมีข้อเสียเช่นนี้ แต่อีกด้านหนึ่ง ตัวเลือกที่ไม่เกิดปฏิกิริยา (non-reactive options) จะไม่รบกวนการเชื่อมโยงขวางที่สำคัญ แต่ก็มีปัญหาของตัวเอง ซึ่งโดยปกติจำเป็นต้องใช้ในปริมาณที่มากกว่า ประมาณ 20 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ทำให้วัสดุหดตัวมากขึ้นและแตกเปราะได้ง่ายขึ้นเมื่อบ่มจนเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากปัญหาเหล่านี้ ผู้ผลิตมักพบว่าตนเองมีข้อจำกัดในการใช้งานตัวเจือจางเหล่านี้ในงานที่ต้องการสมบัติการใช้งานที่ดีที่สุด

การปล่อย VOC และความท้าทายด้านกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องกับตัวเจือจางที่ไม่เกิดปฏิกิริยา

ปริมาณการปล่อยสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds) ที่เกิดขึ้นจากสีและสารเคลือบประมาณครึ่งหนึ่งถึงสามในสี่ส่วนมาจากการใช้ตัวเจือจางที่ไม่เกิดปฏิกิริยา ซึ่งทำให้บริษัทต่างๆ จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เข้มงวด เช่น กฎระเบียบว่าด้วยสีและสารเคลือบสถาปัตยกรรม (Architectural Coatings Regulation) ของสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมสหรัฐฯ (EPA) ตามข้อกำหนดในมาตรา 40 CFR Part 59 อย่างเคร่งครัด นอกจากนี้ การปรับปรุงข้อกำหนดภายใต้แนวทาง REACH ของสหภาพยุโรปเมื่อปี 2023 ยังกำหนดเพดานการใช้ตัวเจือจางประเภทอะโรมาติกในสารรองพื้นอุตสาหกรรมไว้ที่ไม่เกิน 8% อีกด้วย ภายใต้ข้อจำกัดเหล่านี้ ผู้ผลิตจำนวนมากจึงหันมาใช้ทางเลือกที่ทำจากพืชแทน โดยเฉพาะอนุพันธ์ของน้ำมันลินซีด (linseed oil) ที่ได้รับการปรับปรุงคุณสมบัติ ซึ่งสามารถลดระดับ VOC ได้ประมาณร้อยละสี่สิบเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามยังมีข้อแลกเปลี่ยนที่ต้องพิจารณา เนื่องจากทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเหล่านี้มักใช้เวลานานขึ้นในการบ่มตัวให้สมบูรณ์ประมาณสิบสองถึงสิบห้าเปอร์เซ็นต์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อตารางการผลิตโดยรวม

กลยุทธ์ในการลดผลกระทบต่อประสิทธิภาพในการออกแบบสูตรผสม

เพื่อรักษาสมรรถนะในขณะแก้ไขข้อจำกัด ผู้จัดสูตรใช้กลยุทธ์หลักสามประการ ได้แก่

1. การผสมตัวเจือจางแบบปฏิกิริยา (Reactive diluent blending): การผสมตัวเจือจางชนิดโมโนฟังก์ชัน (10–12%) เข้ากับตัวเจือจางชนิดไตรฟังก์ชัน (5–7%) จะช่วยลดความหนืดในขณะที่ลดการสูญเสียการเชื่อมโยงขวาง (crosslink) ให้น้อยที่สุด
2. ระบบตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไฮบริด (Hybrid catalyst systems): ตัวเร่งปฏิกิริยาแซนซ์ออกเทต (Zinc octoate accelerators) ช่วยลดการยับยั้งการบ่มอันเนื่องมาจากตัวเจือจางที่มีหมู่ไฮดรอกซิลเป็นองค์ประกอบหลัก
3. การผสมสารเสริมประสิทธิภาพแบบนาโน (Nanoadditive integration): การเติมซิลิกาแบบนาโน (nanosilica) ในปริมาณ 0.5–1.0% สามารถกู้คืนความแข็งของระบบกลับมาได้ถึง 85–90% ในระบบตัวเจือจางที่มีความเข้มข้นสูง

แนวทางเหล่านี้ทำให้สามารถลดความหนืดลงได้มากถึง 18% ในขณะที่ยังคงการสูญเสียแรงดึงไว้ต่ำกว่า 25% เมื่อเทียบกับมาตรฐานที่ไม่ได้เจือจาง ซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนาสูตรที่มีสมรรถนะสูงและเป็นไปตามข้อกำหนด

ส่วน FAQ

ตัวเจือจางอีพอกซีคืออะไร?

ตัวเจือจางอีพอกซีคือสารเติมแต่งที่ช่วยลดความหนืดของเรซินอีพอกซี ทำให้ง่ายต่อการใช้งาน โดยไม่รบกวนกระบวนการบ่มของมัน

สารเจือจางอีพ็อกซีมีผลต่อความหนืดของเคลือบอย่างไร

สารเจือจางอีพ็อกซีช่วยลดความหนืดของเคลือบโดยทำลายแรงระหว่างโมเลกุลในโซ่โพลิเมอร์ ทำให้วัสดุใช้งานและทาได้ดีขึ้น

ความแตกต่างระหว่างสารเจือจางแบบปฏิกิริยาและแบบไม่ปฏิกิริยาคืออะไร

สารเจือจางแบบปฏิกิริยาจะมีส่วนร่วมในกระบวนการอบแข็งและกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างโพลิเมอร์ ทำให้คงความแข็งและทนต่อสารเคมีได้ดีกว่า ในขณะที่สารเจือจางแบบไม่ปฏิกิริยาจะช่วยลดความหนืดชั่วคราว โดยไม่กลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างทางเคมี

สารเจือจางอีพ็อกซีถูกใช้อย่างไรเพื่อเพิ่มการยึดติดกับพื้นผิวฐาน

สารเจือจางอีพ็อกซีช่วยเพิ่มการยึดติดกับพื้นผิวฐานโดยการลดแรงตึงผิว ทำให้สามารถเปียกพื้นผิวที่ยากต่อการเคลือบได้ดีขึ้น และส่งเสริมการสัมผัสที่บริเวณต่อประสาน