genel boya-bilgileri

BOYA TEKNOLOJİSİNE GENEL BAKIŞ

05.10.2006uzel.akr

1. Boyanın Tanımı ve İşlevi

1.1. BOYA TANIMI :

Katı bir yüzey üzerine yayılabilen, kuruyarak veya sertleşerek o yüzey üzerine yapışıp dekoratif ve koruyucu bir film oluşturan sıvı veya toz malzemelerdir.

1. Boyanın Tanımı ve İşlevi

1.2. BOYANIN İŞLEVİ

Dekoratif Özellikler: RenkParlaklıkEfekt , vb

Koruyucu Özellikler: KorozyonSu, yağ, asitGüneş ışığıIsı ve ısı değişimleri

Boyalar bunların dışında işaretleme, elektrik yalıtkanlığı, antibakteriyel koruma amaçları ile de kullanılabilirler.

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler

BOYA YAPISI :2.1. Reçine : Film oluşturucu2.2. Pigment & Dolgu : Renk, örtücülük, dolgu gücü2.3. Katkılar : Yardımcı malzemeler2.4. Çözgenler : Akışkanlık verici


BOYA HAMMADDELERİ :

2.1. Bağlayıcılar (Reçine) :

Boya uygulandıktan sonra, çözücü uçması veya kimyasal bir reaksiyon sonucu sıvı halden katı hale dönüşen malzemelerdir. Boyaya; dayanım, yapışma, elastikiyet, sertlik, parlaklık gibi temel özellikleri verir.


Temel Bağlayıcılar :- Alkid : Ekonomik, üretim çeşitliliği, zayıf dış dayanım- Akrilik :TPA, TSA, sertlik, dış dayanım, renk dayanımı- Polyester : Elastikiyet, dış dayanım, sanayi ve otomotiv- MF / ÜF : Fırın kürlendirme, optimum sertlik / esneklik- Epoksi : İyi yapışma, iyi kimyasal ve korozyon direnç- Nitroselüloz : Hızlı hava kuruma, vernik ve rötuş- Silikon : Yüksek ısıya ve korozyona dayanıklı- Vinil : Yapışma, hızlı kuruma, asit ve su direnci

2.2. Pigment & Dolgular :

2.2.1. Pigmentler : Boyada örtücülük ve renk gibi optik ve görsel etkileri oluşturan, boyutları 0.01-1.0 mikron arasında değişen toz malzemelerdir.Genellikle estetik amaçlı kullanılırlar. Koruyuculuk fonksiyonları da vardır.


2.2.1.1 İnorganik Pigmentler :- Titantum Di Oksit- Demiroksit- Krom Oksit - Kurşun Kromat Sülfat Molibdat

Renk olarak donuk, örtücüdürler.Dış dayanımları iyi, solvent dirençleri yüksektir.Ucuz


2.2.1.2. Organik Pigmentler (Sentetik):- Azo- Fitalosiyanin- Vat - Quinacridone

Yüksek parlaklık ve renk şiddeti, ışığa dayanımDeğişken örtücülük ve dış dayanımPahalı


2.2.1.3. Metalik Pigmentler:- Alüminyum pigmentler

Yüksek örtücülükDeğişken irilik ve temizlikLeafing / nonleafingReflektör görevi yaparlar


2.2.1.4. Sedefsi (İnci) Pigmentler:- Mika (yüzeyi kaplama)

Metalik pigmentlere benzer, örtücülük daha düşükDeğişken irilik, ışıltı ve renklerdeŞeffafRötuşta renk tutturma problemi


2.2.2. Dolgular :

Boyaya; matlık, zımparalanabilme, dolgu gücü ve maliyet avantajı sağlayan iri taneli toz malzemelerdir.- Talk- Barit- Kalsit- Silika- Mika- Kil


2.3. Katkılar :

Boyanın üretilmesi, depolanması, uygulanması ve uygulama sonrası performansını düzenlemek için az miktarlarda kullanılan yardımcı malzemelerdir.

Katkı kullanımı çoğu kez istenmeyen etkileri beraberinde getirir.


Tipik Katkılar- Çökme Önleyiciler- Akma Önleyiciler- Kabuk Önleyiciler- Köpük Önleyiciler- Krater Önleyiciler- Yayma Ajanları- Direnç Düşürücüler- UV Ajanları


2.4. Çözgenler :

Boya polimerini çözmek, seçilen uygulama yöntemine göre doğru uygulamayı sağlamak, uygulama yüzeyi üzerindeki akışı kontrol etmek, düzgün bir yüzey oluşturmak , mümkün olan optimum film kalınlığı ve kuruma süresini ayarlamak amacıyla kullanılan sıvı malzemelerdir.

Solvent seçimini etkileyen temel faktörler : Çözücülük, viskozite, kaynama noktası, buharlaşma hızı, kimyasal yapı, koku, zehirlilik ve maliyettir.


3. Boya üretim prosesi

•

İlk karıştırma ve öğütme

Aglomerat ve agregat halindeki pigment ve dolguların bağlayıcı ve solvent ortamı içerisinde birincil tanecik boyutuna indirgenerek homojen bir karışım elde etme ve ıslatılması işlemidir.

Islatma ve dispersiyon

Pigment tanecikleri üzerinde adsoblanmış olan hava ve suyun bağlayıcı-çözgen karışımı veya bazı yüzey aktif maddeler ile yer değiştirmesidir.


Karıştırma ekipmanlarının 4 çeşidi


Öğütme Mekanizmaları

Kesme kuvveti (Shear force)

Çarpma kuvveti (Impact force)

Sürtünme kuvveti (Rubbing force


Öğütme işlem

inin 3 farklı mekanizm

ası


4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları


4.1. Solvent Buharlaşması 4.2. Polimerizasyon

4.2.1. Kondensasyon4.2.2. Katılma

4.2.3. Oksidatif


4.1. Solvent Buharlaşması

Solvent veya suyun buharlaşması ile film oluşurYüksek molekül ağırlıklı termoplastik reçineler kullanılırSolvent molekülleri reçineyi çözerFırınlama film oluşumunu hızlandırırDüşük katı madde


Solvent Buharlaşmasıyla Film Oluşturan Tipik Reçineler:

SelülozikKlor KauçukVinilEmülsiyonBitümlü

4.2. Polimerizasyon

Film oluşumu kimyasal reaksiyon ile gerçekleşirOda sıcaklığında yeterince sert ve kalıcı film oluşmazSertlik, fiziksel ve kimyasal direnç için çapraz bağlanma gerekir.


4.2.1. Kondensasyon Polimerizasyonu

R-COOH + R’-OH R’-COOR + H2OAsit Alkol Ester Su

Reaksiyonun gerçekleşmesi için yüksek ısı gerekirMF / ÜF yaygın kullanılan amino reçineleridir.



Kondensasyon ile Film Oluşturan Tipik Reçineler:

Alkid - AminoPolyester - AminoAkrilik - Amino

4.2.2. Katılma polimerizasyonu A + B C Reaksiyon sonucu yarı ürün oluşmazBu tip polimerizasyona örnek olarak 2K (2 Komponentli) sistemler verilebilir.Oda sıcaklığında dahi reaksiyon gerçekleşirSınırlı kullanım süresi



Katılma ile Film Oluşturan Tipik Reçineler:

Epoksi - PoliamidPolyester - İzosiyanatAkrilik - İzosiyanat


4.2.3. Oksidatif Boyalar Çift bağlara sahip yağ asitlerinin oksijen ile reaksiyonuFilm oluşumu uzun zaman alırFırınlama sadece çözgen uçuşunu hızlandırırUygulama kolaylığıDüşük maliyetZayıf kimyasal ve su direnciAntikorozif pigment kullanımı ile iyi korozyon direnci


Oksidatif Kuruma Gerçekleştiren Tipik Reçineler:

AlkidYağ

5. Boyaların Sınıflandırılması

5.1. Kuruma Mekanizmalarına Göre

Fiziksel Kurumalı Kimyasal Kurumalı

Fırın Kurumalı Hava Kurumalı- Klor Kauçuk

- Vinil

- Nitroselüloz

- Emülsiyon

-Nem Kürlenmeli- Poliüretan- Zn Silikat

-2 K Sistemler- Polyester / PÜ- Akrilik / PÜ- Epoksi / PA

-Oksidatif Kurumalı- Alkid- Yağ

-Alkid / Amino

-Polyester / Amino

-Akrilik / Amino

-Epoksi / Amino

5.2. Fonksiyonlarına Göre

- Astar- Arakat- Bazkat- Sonkat- Vernik- Macun


Fırın Kurumalı Boyalar Hava Kurumalı

Özellik Alkid – AminoParlak

Polyester – AminoParlak

Akrilik – AminoParlak

Antikorozif Alkid 2 K Epoksi

Parlaklık İstenilen parlaklık İstenilen parlaklık İstenilen parlaklık İstenilen parlaklık İstenilen parlaklık

Elastikiyet ++ ++ + ++ ++

Kimyasal Direnç + ++ ++ + ++

Su Direnci + ++ ++ ++ +++

Korozyon Direnci + + + +++ +++

UV – Con 7 8 10 6 5

Dış (solma) Dayanımı

8 10 10 7 5

Uygulama Kolaylığı ++ + + +++ +

Fiyat / Kg 125 157 150 100 136


Sistem Mukayesesi

6. ANK Kodlama Sistematiği

6.1. Boya, Vernik, Astar, Sertleşirici gibi Ürünlerİki (üç) harf, iki basamaklı sayı, iki harf ve üç basamaklı sayı

xxx – xx – xx - xxxRengin tonunu tanımlayan üç basamaklı sayıRenk sınıfını tanımlayan harf :B: Beyaz, S: Siyah, Y: Yeşil, M: Mavi, K: Kırmızı, H: Kahverengi, Z: Renksiz

M: Metalik, İ: Sedefli, H: Hammerton

Kullanılan bağlayıcı sistemine göre değişen 2 basamaklı sayı

Boyanın hangi amaçla kullanıldığını tanımlayan harfS: Sonkat, A: Astar, B: Sertleştirici, V: Vernik

Boyanın sert bir filmi nasıl oluşturduğunu tanımlayan harf N: Nitroselülozik boyalar gibi, solvent buharlaşmasıyla K: Havadaki oksijenle reaksiyona girerek F: (Fırın kürlenmeli) Yüksek sıcaklıkta reaksiyona girerek B: Bileşenli sistemler

E : Elektrostatik uygulanan boyalar

6. ANK Kodlama Sistematiği

6.2. Tinerlerİki (üç) harf, dört basamaklı sayı

xxx – xxxx Tinerin formül ayrıntısına göre belirlenen dört basamaklı sayı

Tinerin hangi boya türü ile kullanılmaya uygun olduğunu tanımlayan harf N: Solvent buharlaşmasıyla kürlenen boyalar için K: Havadaki oksijenle reaksiyona giren boyalar için F: Fırın kürlenmeli boyalar için B: Bileşenli sistemler için

Malzemenin tiner olduğunu simgeleyen T harfi

E : Elektrostatik uygulanan boyalar için

genel boya-bilgileri

Education