سیلر که آمد قیر روسیاه شد

برای حفاظت زیربدنه خودرو در برابر رطوبت، سایش، ضربه و سایر عوامل محیطی، از پوشش‌هایی كه در واقع نقش عایق را در مقابل این عوامل مخرب ایفا می‌كنند، استفاده می‌شود. برای این منظور در گذشته‌های نه چندان دور از قیر استفاده می‌شد، اما كاربرد آن به تدریج منسوخ و استفاده از پوشش‌های خمیری پلیمری پی.وی.سی. جایگزین آن شد. مواد اصلی تشكیل‌دهنده این خمیرهای پی.وی.سی. شامل نرم‌كننده، پركننده، پایداركننده و مواد تكمیلی دیگر است.
استفاده از خمیرهای پی.وی.سی. به عنوان درزگیر و پوشش زیر لایه بدنه خودرو در كارخانه‌های خودروسازی دنیا متداول است. كاربرد اصلی سیلر، جلوگیری از نفوذ آب، گرد و غبار و گاز و همچنین ایجاد مقاومت در برابر خوردگی و نفوذ صدا به داخل اتاق است. همچنین پوشش‌های پلیمری باید چسبندگی مطلوب و مقاومت خوبی در برابر اكسیژن هوا، نور فرابنفش خورشید، سایش و درجات حرارت نسبتاً بالا داشته باشند.
سیلرهای به كار رفته در خودرو باید در برابر اثرات قلیایی و اسیدی بعد از مونتاژ بدنه و نیز دمای كوره در سالن رنگ مقاوم باشند و در زمان حركت خودرو هم در مقابل لرزش و اصطكاك از خود مقاومت نشان دهند.
● انواع سیلر خودرو و كاربرد آن
۱) سیلر مورد استفاده در سالن بدنه
اسپات سیلر / رزین مركب / در اتصال پانل‌ها قبل از جوش اسپات اعمال می‌شوند.
سیلر همینگ / رزین اپوكسی اصلاح شده / در قطعاتی كه روی هم قرار می‌گیرند.
۲) سیلر مورد استفاده در سالن رنگ
سیلر نواحی خارجی / رزین پی.وی.سی./ نواحی بیرونی اتاق و در بعضی نقاط رنگ شده دارای ایراد
سیلر نواحی داخلی / رزین پی.وی.سی. / نواحی داخلی اتاق و نواحی اعمال شده غیرقابل دید
سیلر روغنی / رزین پی.وی.سی. / قطعات منحنی و پیچیده كه كاركردن با گان سیلر مشكل است.
۳) سیلر مورد استفاده در سالن مونتاژ
سیلر پنجره / اورتان، پرپلیمر
▪ نواحی اعمال
۱) محفظه موتور
ضدزنگ / سیلر نواحی بیرونی
۲) پانل Dash
ضدآب ـ ضدزنگ / سیلر نواحی بیرونی
۳) داخل در صندوق
ضد آب / سیلر نواحی داخلی
خمیر پی.وی.سی. پس از پاشش به زیر بدنه اتومبیل، بر اثر حرارت ۷۰ تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد به صورت ژل درمی‌آید كه پس از سرد شدن سخت می‌شود و لایه پوششی مقاومی در برابر خوردگی به ضخامت ۲/۰-۵/۰ میلی‌متر تشكیل می‌دهد.
خصوصیات رئولوژیك یك خمیر پی.وی.سی. به فرمول تركیب، درصد وزنی مواد، وزن مولكولی و ساختار شیمیایی ماده نرم‌كننده بستگی دارد.
استفاده از خمیرهای پی.وی.سی. برای پوشش زیربدنه خودرو مشكلاتی را ایجاد می‌كند، مانند:
۱) چسبندگی نامناسب و غیریكنواختی لایه پوششی،
۲) ناپایداری ویسكوزیته،
۳) بقایای مونومر وینیل كلراید در پی.وی.سی. خطری جدی برای سلامت افراد شاغل در كارگاه‌های فرآوری این مواد محسوب می‌شود. معمولاً بقایای مونومر وینیل كلراید در پی.وی.سی. كم و حدود چند قسمت در میلیارد (ppb) است.
۴) وقتی خودرویی اسقاط می‌شود و قطعات غیرقابل استفاده آن بدون كنترل سوزانده می‌شوند، Hcl آزاد شده از زنجیرهای پلیمری به كلر و دی‌اكسین‌ها تبدیل می‌شود كه این مواد باعث نازك شدن لایه اوزن اتمسفر و مشكلات ناشی از آن می‌شود.
خواص رئولوژیكی پی.وی.سی. مورد استفاده در زیر بدنه خودرو تحت تاثیر چند عامل قرار دارد، از جمله: درصد وزنی نرم‌كننده در خمیر و تاثیر شاخه‌های جانبی بر خصوصیات نرم‌كننده. بهبود هركدام از این عوامل تاثیر بسزایی در بهبود ویسكوزیته، قابلیت انعطاف، كاهش فراریت، افزایش طول عمر، مدت سرویس‌دهی، كاهش قیمت خمیر و كاهش آلودگی زیست‌محیطی دارد.
امروزه با استفاده از نرم‌كننده‌های شاخه‌دار با نام تجاری جی‌فلكس می‌توان تمام مزایای فوق را به دست آورد. عوامل دیگری كه در بهبود خواص رئولوژیكی خمیرهای پی.وی.سی. موثرند عبارتند از:
۱) كنترل دمایی فرایند تشكیل خمیر پی.وی.سی: تبخیر نرم‌كننده از خمیر می‌تواند تاثیرات نامطلوبی مانند از دست دادن نرمی سطح، كاهش مقاومت مكانیكی و قدرت چسبندگی داشته باشد. تبخیر نرم‌كننده در طول فرایند ذخیره‌سازی و طول عمر طبیعی خمیر پی.وی.سی. نیز انجام می‌گیرد. با افزایش دما، سرعت تبخیر نرم‌كننده از خمیر پی.وی.سی. بیشتر می‌شود. تبخیر نرم‌كننده‌های شاخه‌دار (جی فلكس) در مقایسه با دی اكتیل فتالات یعنی فتالات‌های بدون شاخه كمتر است.
۲) مواد افزودنی از جمله ایمیدها: خمیرهای پی.وی.سی. را كه به آنها رزین اپوكسی و اسید انیدرید اضافه شده است می‌توان به عنوان عایق زیر بدنه در دمایی حدود ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد پخت كرد. معمولاً پس از عملیات پوشش‌دهی چسبندگی نسبتاً بالایی از این مواد به دست می‌آید. این تركیبات به دلیل استفاده از ایمید (مخلوط رزین اپوكسی و اسید انیدرید)، برای بیش از چهار روز در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد در زمان ذخیره‌سازی ویسكوزیته ثابتی دارند. این تركیبات را می‌توان به عنوان درزگیر و یا پوشش‌های سطحی فلزات در صنایع خودروسازی به كار برد.
۳) روش پاشش خمیر پی.وی.سی. بر روی بدنه خودرو: روش پاشش خمیر پی.وی.سی. ممكن است با استفاده از هوا یا بدون آن باشد. در روش نخست، پیستوله مورد استفاده باید دارای یك سیستم اختلاط خارجی باشد. در روش پاشش بدون هوا از فشار نسبتاً بالای هیدرولیكی حدود Psia ۲۰۰۰ برای خروج خمیر پی.وی.سی. از منفذ كوچك پاشش (به قطر معمول m ۰۱۳/۰) استفاده می‌شود. مشكلات عملی پوشش دهی خمیر پی.وی.سی. به روش پاششی، مشابه مشكلاتی است كه در پاشش رنگ پیش می‌آید، مانند سطح دانه دانه پوشش و غیریكنواختی لایه پوششی. این مشكلات در نتیجه فشار بالا و یا فاصله زیاد پیستوله هنگام پاشش به وجود می‌آیند. از طرف دیگر ریزش و شره كردن این مواد به علت ویسكوزیته پایین خمیر و یا فاصله كم پیستوله اتفاق می‌افتد.
۴) بهبود روش خشك كردن پوشش بر روی بدنه خودرو: برای خشك كردن پوشش پی.وی.سی. زیر بدنه خودرو امروزه از لامپ‌های فرابنفش كه حرارت تولید می‌كنند، استفاده می‌شود. این روش در مقایسه با روش سنتی پخت كوره‌ای مزایای بسیاری دارد. به علت واكنش‌های رادیكالی آزاد و تحت تاثیر نور فرابنفش، پخت پوشش زیر بدنه خودرو در درجه حرارت معمولی صورت می‌گیرد و در نتیجه در مصرف انرژی و فضای موردنیاز صرفه‌جویی خواهد شد. همچنین این روش از نظر كنترل آلودگی هوا در واحدهای تولید اتومبیل بسیار مطلوب است. یكی دیگر از ویژگی‌های روش مذكور، برطرف شدن نقص در لایه نازك پوشش پلیمری زیر بدنه خودروست كه بر اثر تبخیر نرم‌كننده و حرارت دادن پیش می‌آید.
۵) افزایش میزان چسبندگی پوشش زیر بدنه خودرو با استفاده از پلی آمینوآمیدها: پایداری و طول عمر خمیر پی.وی.سی. بهبود یافته با رزین اپوكسی و اسید انیدرید، در صورت استفاده از یك آمید در تركیب آن، به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود می‌یابد بدون این كه خواص مطلوب حاصل از وجود رزین اپوكسی و اسید انیدرید، مثل چسبندگی و عملیات پخت در دمای كم از بین برود. با استفاده از این مواد در غلظت پایین و حتی در دمای پخت پایین، خاصیت چسبندگی بهبود بیشتری پیدا می‌كند و پایداری دمایی و هماهنگی بین اجزا افزایش می‌یابد.
● دستاوردهای تجربی
با اندازه‌گیری تغییرات ویسكوزیته خمیر پی.وی.سی. با گذشت زمان، مشخص می‌شود كه ویسكوزیته به مرور و به دنبال تبخیر نرم‌كننده، افزایش می‌یابد. همچنین اگر تغییرات ویسكوزیته خمیر پی.وی.سی. بر اثر تنش وارده قبل و بعد از پمپ اندازه‌گیری شود، معلوم می‌شود كه ویسكوزیته بعد از پمپ به دلیل اعمال نیروی وارد بر خمیر پی.وی.سی. كاهش می‌یابد.
● نتیجه‌گیری
براساس مطالعات و آزمایش‌های صورت گرفته، برای رفع مشكلات عایق زیر بدنه خودرو موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد:
۱) تعویض ماده نرم‌كننده دی‌اكتیل فتالات در خمیر پی.وی.سی
۲) استفاده از سیستم كنترل اتوماتیك برای پوشش زیر بدنه خودرو
۳) استفاده از خمیرهای پلیمری جدید غیر پی.وی.سی

منابع
US Patent
خواص سیلر و پی.وی.سی. دكتر ایرج رضاییان
كنگره مهندسی شیمی ایران

منبع : اندیشه گستر سایپا