Boyatürk Yapı Kimyasalları Dergisi | Su Bazlı Boyalarda Poliakrilik Dispersant Katkıları



Su Bazlı Boyalarda Poliakrilik Dispersant Katkıları

Su Bazlı Boyalarda Poliakrilik Dispersant Katkıları


Bahadır Kaya / Ar-Ge Araştırmacı - Beton, Çimento ve Yapı Kimyasalları - Ak-Kim Kimya Sanayi ve Tic. A.Ş.

Boya, renkli hayatımızın her alanında karşımıza çıkmaktadır. Günümüzde, boyanın kullanım alanları genişlemekte ve tüketimi giderek artmaktadır. Boya, uygulandığı yüzey üzerinde ince bir film tabakası oluşturarak, yüzeyin dış etkenlere karşı korunmasını sağlayan, bunun yanında yüzeye dekoratif bir özellik kazandıran kimyasal bir kaplama malzemesidir.

 

Bir boya formülasyonu, birkaç malzemenin karışımından oluşmaktadır ve temel olarak boyanın yapısında dört ana unsur bulunmaktadır. Bunlar; bağlayıcılar, pigmentler, katkı maddeleri ve çözücülerdir. Bu malzemelerin kullanım oranları farklı tip boyalar için değişiklik göstermektedir.

Pigmentler boyaya renk, örtücülük ve koruyuculuk kazandıran organik ve inorganik maddelerdir ve herhangi bir çözeltide çözünmezler. Renk vermek amacıyla kullanılanlara renk pigmenti, dolgu gücü ve maliyet düşürme amacıyla kullanılanlara ise dolgu maddeleri adı verilir. Dolgu maddeleri, boyaların %20-50’sini oluşturabilmektedir. Bu maddeler reolojik özellikleri kontrol etme, parlaklığı azaltma, mekanik özellikleri arttırma ya da boya filminin bariyer özelliklerini geliştirme amacıyla boya formülasyonlarında kullanılmaktadır.

 

Titanyum dioksit, demir oksit, çinko oksit, çinko fosfat yaygın olarak kullanılan pigmentlere örnek gösterilebilir. Titanyum dioksit ise boyada kullanılan en yaygın pigmenttir. Kalsiyum ve baryum bileşikleri, kalsit, dolomit, alçıtaşı, talk ve kireçtaşı da dolgu maddelerine örnek olarak verilebilir. Ayrıca kalsit, boyada kullanılan en yaygın dolgu maddesidir. Türkiye, boya sanayi toplam üretim verilerine göre Avrupa’nın 6. büyük boya üreticisidir. Ancak ithal hammadde oranının yaklaşık olarak %65’i bulması, Türkiye boya sanayisinin dışa bağımlı olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte üretim artışı göz önünde bulundurulduğunda; hammaddedeki dışa bağımlılığın gün geçtikçe arttığı da ortaya çıkmaktadır.

 

Su bazlı boyalarda inorganik pigmentler için kullanılan en genel tip dispersiyon katkısı polielektrolitlerdir. Bunlar inorganik ve organik polielektrolitler olarak ikiye ayrılmaktadır. Organik polielektrolit dispersiyon katkıları, nispeten düşük molekül ağırlıklı polimerlerdir ve bunlara örnek olarak poliakrilik asitler (PAA) gösterilebilir. Poliakrilik asitler ve bunların türevleri tek kullanımlık çocuk bezlerinde, iyon değiştirme reçinelerinde, kaplamalarda kullanılırken; kalınlaştırıcı, dağıtıcı, süspanse edici ve emülsifiye edici maddeler ise ilaç, kozmetik ve boya endüstrilerinde kullanılır. Boya sektöründe dispersant olarak en yaygın kullanılanlar, molekül ağırlıkları 1.000 ve 20.000 g/mol arasındaki PAA türevleridir. Bu maddeler amonyum, sodyum veya potasyum hidroksit ile nötralize edilerek suda çözünürlükleri sağlanır. Poliakrilik asidin sodyum ve amonyum tuzları, su bazlı boya formülasyonlarında en çok kullanılan dispersant ajanlarıdır. Ayrıca su bazlı boya sistemlerinde iyi performanslı dispersant kullanımı önemlidir. Çünkü iyi disperse edilmemiş ve yetersiz stabilizasyona sahip dolgu ve pigment maddeleri içeren bir su bazlı boya sisteminde çökme, düşük parlaklık ve parlaklık kaybı, ayrışma ve yüzme problemi görülecektir.

 

Ak-Kim, farklı kullanım alanlarında müşteri ve çözüm odaklı entegre ürünler üreterek, ürün çeşitliliğini artırmaya devam etmektedir. Ak-Kim Kimya, su bazlı boya katkı kimyasalları konusunda tek yetkili distribütörü olan Turkuaz Kimya ile yaptığı işbirliği sonucunda, su bazlı boyalarda dispersant olarak kullanılan poliakrilik asidin sodyum/amonyum tuzlarını ve köpük kesicilerini pazarlamaya başlamıştır.