Nano malzeme 1 boyutu 100 nanometre olan yapılar için kullanılmaktadır. Son yıllarda nano malzemelerin kullanıldığı alanlar ve nano malzemelerin polimerlere verdikleri pozitif özelliklerden dolayı kullanım miktarları artmıştır (Şekil 1.) [1].
Nano malzemeleri araştıran bilim insanlarının artışı ve bu konuda üreticilerin de sayısının artışı ile birlikte başlangıçta pahalı olan nano malzemelerin endüstriyel uygulamalarda başka malzemelerle birlikte kullanılmaları da ekonomik olarak olağan hale gelmiştir. Farklı yapılardaki nano malzemelerin kullanıldığı tekstil, elektronik, kaplama, tıp vb. birçok alan mevcuttur.
Nano malzemeler; nanotüpler, nanoküreler, nanokristaller, nanopartiküller vb. şeklinde sınıflandırılabilir. Özellikle nanopartiküller ve nanoküreler ile ilgili boya ve kaplama sektöründe birçok araştırma mevcuttur. Nanopartiküller ile yapılan boya ve verniklerin ultraviyole (UV) dayanımlarının arttığı bilinmektedir.
Nano malzemelerin kaplamalarda kullanılması ile yanma geciktirici özelliklerin, paslanmaya karşı direncin artması ve anti bakteriyel özelliklerin de arttığı tespit edilmiştir.
Değişik kimyasalları yapısında bulunduran nanokürelerin de ileriki yıllarda kaplama sektöründe yerini alacağı düşünülmektedir. Özellikle fiziksel bir darbe anında açılan nanoküreler içindeki kimyasallar yırtılan yüzeye dağılıp sonrasında da kürlenerek metal yüzeyler üzerinde kaplama oluşturarak olası metal korozyonlarının önüne geçebilmektedir [2-5].
Nanopartiküllerin düşük oranda polimere eklenmesi ile elde edilen kaplamalarda yüzey kalitesi, mekanik dayanım ve korozyon dayanımının arttığı rapor edilmiştir. Fiziksel karışımlarda homojenliğin sağlanamaması ve eklenen nano malzemelerin zamanla yapıyı terk etmesinden dolayı kovalent bağlarla nano yapıların polimerlere bağlanarak kullanılmaları önemli hale gelmiştir.
Boya ve verniklerde diğer bir sorunda bağlayıcı olarak kullanılan polimerlerin yanma dirençlerinin düşük olmasıdır.
Nano partiküllerin alev alma bölgelerinde bir nevi bariyer görevi görerek kül oluşturmaları ve kaplanan yüzeyin alev almamasını sağlamaları da nano malzemelerin boya ve kaplama sektöründe neden kullanılmaları gerektiğini ortaya koymaktadır [6,7]
İzel Kimya Şirketi olarak boya ve verniklerin kaplandıktan sonra yüzey özelliklerini geliştirmek (parlaklık, su iticilik ve sertlik gibi) ve metalleri korozyondan korumak için kaplama çalışmaları yapılmaktadır. Bu kapsamda nano malzemeler modifiye edilerek alkid, akrilik veya epoksi sertleştiriciler ile reaksiyona sokularak üstün özellikli reçineler geliştirilmektedir.
Referanslar:
1) https://prosafety.com.tr/nanomalzemeler/ 2) https://arge7.com/detay.asp?id=1532 3) Post, W. (2017). Self-Healing Polymer Composites. 4) Madara, Sahith Reddy et al. “Review of research and developments in self-healing composite materials.” (2018). 5) S.A. Haddadi, A. Ramazani S.A., M. Mahdavian, P. Taheri, J.M.C. Mol, Y. Gonzalez-Garcia, Self-healing epoxy nanocomposite coatings based on dual-encapsulation of nano-carbon hollow spheres with filmforming resin and curing agent, Composites Part B: Engineering,,Volume 175, 2019. 6) Dhirde, P.G., Chada, V.G.R., Mallik, B.P. and Moitra, N. (2018), Alkyd-clay nanocomposites for improved anticorrosion and mechanical performance of coating. Polym. Compos., 39: 2922-2931. 7) Pielichowski, K., Majka, T.M. and Raftopoulos, K.N. (2016). Rheology and Processing of Polymer/POSS Nanocomposites. In Rheology and Processing of Polymer Nanocomposites (eds S. Thomas, R. Muller and J. Abraham).
Dr. Cemil Dızman
Ar-Ge Müdürü
İzel Kimya
Caner Arar
Araştırmacı
İzel Kimya
