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: Renk Parlaklık Efekt , vb Koruyucu Özellikler: Korozyon Su, yağ, asit Güneş ışığı Isı 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 oluşturucu 2.2. Pigment & Dolgu : Renk, örtücülük, dolgu gücü 2.3. Katkılar : Yardımcı malzemeler 2.4. Çözgenler : Akışkanlık verici

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 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.

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 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. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 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. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 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. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 2.2.1.2. Organik Pigmentler (Sentetik): - Azo - Fitalosiyanin - Vat - Quinacridone Yüksek parlaklık ve renk şiddeti, ışığa dayanım Değişken örtücülük ve dış dayanım Pahalı

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 2.2.1.3. Metalik Pigmentler: - Alüminyum pigmentler Yüksek örtücülük Değişken irilik ve temizlik Leafing / nonleafing Reflektör görevi yaparlar

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 2.2.1.4. Sedefsi (İnci) Pigmentler: - Mika (yüzeyi kaplama) Metalik pigmentlere benzer, örtücülük daha düşük Değişken irilik, ışıltı ve renklerde Şeffaf Rötuşta renk tutturma problemi

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 2.2.2. Dolgular : Boyaya; matlık, zımparalanabilme, dolgu gücü ve maliyet avantajı sağlayan iri taneli toz malzemelerdir. - Talk - Barit - Kalsit - Silika - Mika - Kil

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 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.

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler Tipik Katkılar - Çökme Önleyiciler - Akma Önleyiciler - Kabuk Önleyiciler - Köpük Önleyiciler - Krater Önleyiciler - Yayma Ajanları - Direnç Düşürücüler - UV Ajanları

2. Boya Hammaddeleri Hakkında Genel Bilgiler 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.

3. Boya üretim prosesi Islatma ve dispersiyon Pigment tanecikleri üzerinde adsoblanmış olan hava ve suyun bağlayıcı-çözgen karışımı veya bazı yüzey aktif maddeler ile yer değiştirmesidir.

3. Boya üretim prosesi

3. Boya üretim prosesi

3. Boya üretim prosesi Karıştırma ekipmanlarının 4 çeşidi

3. Boya üretim prosesi Öğütme Mekanizmaları Kesme kuvveti (Shear force) Çarpma kuvveti (Impact force) Sürtünme kuvveti (Rubbing force

3. Boya üretim prosesi Öğütme işleminin 3 farklı mekanizması

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları   4.1. Solvent Buharlaşması 4.2. Polimerizasyon 4.2.1. Kondensasyon 4.2.2. Katılma 4.2.3. Oksidatif

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları         4.1. Solvent Buharlaşması Solvent veya suyun buharlaşması ile film oluşur Yüksek molekül ağırlıklı termoplastik reçineler kullanılır Solvent molekülleri reçineyi çözer Fırınlama film oluşumunu hızlandırır Düşük katı madde

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları Solvent Buharlaşmasıyla Film Oluşturan Tipik Reçineler: Selülozik Klor Kauçuk Vinil Emülsiyon Bitümlü

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları 4.2. Polimerizasyon  Film oluşumu kimyasal reaksiyon ile gerçekleşir Oda sıcaklığında yeterince sert ve kalıcı film oluşmaz Sertlik, fiziksel ve kimyasal direnç için çapraz bağlanma gerekir.

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları 4.2.1. Kondensasyon Polimerizasyonu R-COOH + R’-OH  R’-COOR + H2O Asit Alkol  Ester Su Reaksiyonun gerçekleşmesi için yüksek ısı gerekir MF / ÜF yaygın kullanılan amino reçineleridir.  

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları Kondensasyon ile Film Oluşturan Tipik Reçineler: Alkid - Amino Polyester - Amino Akrilik - Amino

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları 4.2.2. Katılma polimerizasyonu A + B  C Reaksiyon sonucu yarı ürün oluşmaz Bu tip polimerizasyona örnek olarak 2K (2 Komponentli) sistemler verilebilir. Oda sıcaklığında dahi reaksiyon gerçekleşir Sınırlı kullanım süresi  

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları Katılma ile Film Oluşturan Tipik Reçineler: Epoksi - Poliamid Polyester - İzosiyanat Akrilik - İzosiyanat

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları 4.2.3. Oksidatif Boyalar Çift bağlara sahip yağ asitlerinin oksijen ile reaksiyonu Film oluşumu uzun zaman alır Fırınlama sadece çözgen uçuşunu hızlandırır Uygulama kolaylığı Düşük maliyet Zayıf kimyasal ve su direnci Antikorozif pigment kullanımı ile iyi korozyon direnci  

4. Boya Filminin Oluşum Mekanizmaları Oksidatif Kuruma Gerçekleştiren Tipik Reçineler: Alkid Yağ

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. Boyaların Sınıflandırılması 5.2. Fonksiyonlarına Göre Astar Arakat Bazkat Sonkat Vernik Macun

5. Boyaların Sınıflandırılması Fırın Kurumalı Boyalar Hava Kurumalı Özellik Alkid – Amino Parlak Polyester – Amino Akrilik – Amino Antikorozif Alkid 2 K Epoksi Parlaklık İstenilen parlaklık Elastikiyet ++ + Kimyasal Direnç Su Direnci +++ Korozyon Direnci UV – Con 7 8 10 6 5 Dış (solma) Dayanımı Uygulama Kolaylığı Fiyat / Kg 125 157 150 100 136 Sistem Mukayesesi

6. ANK Kodlama Sistematiği 6.1. Boya, Vernik, Astar, Sertleşirici gibi Ürünler İki (üç) harf, iki basamaklı sayı, iki harf ve üç basamaklı sayı xxx – xx – xx - xxx Rengin tonunu tanımlayan üç basamaklı sayı Renk 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 harf S: 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. Tinerler İki (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