Toz Boya Hammaddeleri: Reçine, Sertleştirici, Pigment ve Katkılar
Bağlayıcı, sertleştirici, pigment, dolgu ve katkı: toz boyanın bütün bileşenleri katıdır. Toz boyanın bileşimi üç ana parçadan oluşur.
Fotoğraf: Hardcoreraveman · Kamu malı · Wikimedia Commons
Bu aşamada ne olur?
Toz boyanın bileşimi üç ana parçadan oluşur. Bağlayıcı (reçine) filmin iskeletini kurar. Sertleştirici (çapraz bağlayıcı) fırında reçineyle tepkimeye girip onu bir ağ hâline getirir. Pigment ve dolgular rengi, örtücülüğü ve dokuyu verir. Bunlara az miktarda katkı eklenir: akışı düzenleyen ve filmden gaz çıkışını kolaylaştıran maddeler.
Yaş boyada çözücü reçineyi akışkan tutar. Toz boyada çözücü yoktur; bu yüzden reçine oda sıcaklığında katı, ama fırında akacak kadar yumuşak olmalıdır. Reçinenin camsı geçiş sıcaklığı (Tg) bu yüzden dikkatle seçilir: çok düşük olursa depoda toz boya topaklanır, çok yüksek olursa fırında film akıp düzgün yayılmaz.
En yaygın bağlayıcılar polyester, epoksi, bunların karışımı olan hibrit, poliüretan ve akriliktir. Hangi sertleştiricinin hangi reçineyle kullanıldığı, filmin dış mekâna dayanıp dayanmayacağını ve kimyasal direncini belirler. Ayrıntısı “Hangi reçine, hangi iş için?” sayfasında.
Hangi hammadde tozda ne işe yarar?
Tarifteki her kalemin bir görevi var. Biri yanlış seçilirse toz boya depoda topaklanır, fırında kürlenmez ya da renk tutmaz.
Polyester reçine
Dış mekân tozlarının ana bağlayıcısıdır. Karboksil uçlu polyester, TGIC ya da HAA ile çapraz bağlanır. Oda sıcaklığında camsı ve kırılgan parçalar hâlindedir.
Epoksi reçine
İç mekân tozlarında kullanılır; mekanik ve kimyasal dayanımı yüksektir. Güneşte yüzeyi matlaşır ve tebeşir gibi toz bırakır (kireçlenme); bu yüzden açık havada tek başına tercih edilmez. Polyesterle karışımı hibrit tozdur (iç mekân için 50/50, 60/40 ya da 70/30 gibi oranlarda).
Sertleştirici: TGIC, HAA, bloklu izosiyanat
Polyesterle TGIC ya da HAA, poliüretanda ε-kaprolaktamla bloklanmış izosiyanat çapraz bağlayıcı olarak kullanılır. Polyester ile TGIC dış mekân için yaklaşık 93/7, HAA ile yaklaşık 95/5 oranındadır. Sertleştirici az olduğu için tartı hatası kürlenmeyi doğrudan bozar.
Titanyum dioksit
Beyaz ve açık renklerin ana pigmentidir; ışığı güçlü saçtığı için az miktarla örter. Renkli tozlara da örtücülük için katılır.
Renk pigmentleri
Demir oksitler kırmızı ve kahverengi, organik pigmentler parlak renkler verir. Pigment seçimi hem rengi hem dış mekân dayanımını hem de sıcaklık dayanımını belirler.
Karbon black
Siyah pigmenttir. Çok az miktarı bile rengi belirgin biçimde koyulaştırdığı için gri tonların da başlıca pigmentidir.
Dolgu: kalsiyum karbonat
Hacim ve maliyeti düşürür, filmin sertliğini ve parlaklığını etkiler. Dolgu miktarı arttıkça bağlayıcı payı düşer; denge formülün işidir.
Dolgu: baryum sülfat
Kimyasal olarak durağan, yoğun bir dolgudur. Kalsiyum karbonat gibi filmin parlaklığını ve sertliğini etkiler; hangisinin kullanılacağı formüle göre seçilir.
Katkılar: akış düzenleyici ve gaz çıkarıcı
Akış düzenleyici (örneğin poliakrilat) eriyiğin yüzeyde düzgün yayılmasını sağlar. Benzoin gibi gaz çıkarıcılar kürlenirken filmden gazın çıkmasını kolaylaştırıp iğne deliğini azaltır.
Metalik ve efekt pigmentleri
Alüminyum gibi metal pigmentler ve girişim (sedefli) pigmentler metalik parıltı verir. Bu pigmentler ekstrüderde eritilip karıştırılırsa bozulabileceği için çoğu zaman bitmiş toza sonradan katılır. Kuru karıştırılırsa püskürtmede tozdan ayrışabilir; bu yüzden pigment toz tanelerine ısıyla tutturulur (bonding). Ayrıntısı Bonding sayfasında.
Tipik değerler
| Değer | Tipik aralık |
|---|---|
| Çözücü | Yok: hammaddelerin tamamı katı |
| Polyester / TGIC (dış mekân) | Yaklaşık 93 / 7 |
| Polyester / HAA (dış mekân) | Yaklaşık 95 / 5 |
| Hibrit (iç mekân) | 50/50, 60/40 ya da 70/30 |
| Reçinenin hâli | Oda sıcaklığında katı, ısınınca akar |
Değerler tesisten tesise, tozdan toza değişen genel aralıklardır; bir toz boyanın kür penceresi ya da bir hattın ayar noktası değildir. Gerçek değerler tozun veri sayfasındadır.
Derste anlatılmayan
Polimer derslerinde reçine çoğunlukla bir çözeltidir ya da dispersiyondur. Toz boyada katı bir polimerin camsı geçiş sıcaklığı, eriyik viskozitesi ve çapraz bağlanma hızı birlikte tasarlanır: reçine depoda katı (camsı) kalmalı, fırında akıp yayılmalı, yayıldıktan sonra da jelleşmelidir. Üç özelliğin zamanlaması formülün asıl işidir.
Sahadan notlar
- Reçinenin asit sayısı (mg KOH/g) gibi değerler her partide kontrol edilir; sertleştirici oranı bu sayıya göre ayarlanır.
- Nem ve ısı reçineye ve sertleştiriciye zarar verir; torbalar kapalı ve serin yerde tutulur.
- AB’de TGIC mutajen kategori 1B olarak sınıflandırılmıştır. Etiketleme ve çalışma önlemleri istediği için üreticilerin bir kısmı TGIC içermeyen (HAA’lı) formüllere geçmiştir.
- Dış mekân (Qualicoat sınıfları gibi) isteyen ürünlerde pigment ve reçine dış ortama dayanıklı seçilir; aynı formül her yerde kullanılamaz.
Daha fazlası
- Hangi reçine, hangi iş için? · Epoksi, polyester, hibrit, poliüretan: sertleştirici ve dayanım
- Toz boya mı, yaş boya mı? Nerede kullanılır? · Karşılaştırma ve kullanım alanları
← Toz boya üretim hattının tamamı
Kaynaklar
- Toz boya (Powder coating), Wikipedia
- Özel tozlar ve TGIC (HSE, Birleşik Krallık)
- TGIC’li polyester toz boyadan TGIC’siz seçeneğe geçiş, Products Finishing
Bu içerik ChemiCore uygulamasının Fabrika Turu bölümünden. Uygulamada toz boya hattının etkileşimli çizimleri, şemaları ve bu sayfadaki bütün fotoğraflar tek akışta yer alıyor.
ChemiCore'u ücretsiz indir · iOS ve Android