Boya ve Kaplama Endüstrisinde Termoplastik 1K Akrilik Reçineler
Termoplastik akrilik reçineler içsel kimyasal reaksiyon hareketi olmadan, çözücü solventin buharlaşması ile film oluşturan, yüksek molekül ağırlıklı, ısıtıldığı zaman yumuşama özelliği gösteren ve uygulandığı yüzeyin şeklini alan uzun zincirli polimerlerdir.
Termoplastik akrilik reçineler toluen, ksilen veya metil etil keton gibi güçlü çözücüler içinde çözünür. (1)
Termoplastik akrilik reçineleri etkileyen iki önemli parametre camsı geçiş sıcaklığı (Tg) ve molekül ağırlığı (Ma) olarak değerlendirilmektedir. Tg değeri malzemenin camsı özellikteki akışkan yapıdan viskoz bir yapıya geçiş noktasındaki sıcaklığı ifade etmektedir. Tg değeri polimerin sertliği ile doğrudan ilişkilidir.
Malzemenin Tg değerinin altındaki sıcaklıklarda polimer daha sert, daha yüksek sıcaklıklara geçildiğinde ise polimer daha esnek bir yapı kazanmaktadır. Molekül ağırlığı ise akrilik reçinelerin film özelliklerini belirlemektedir. Gerilme direnci, uzama, tokluk, solvent direnci ve dış koşullara dayanıklılık gibi birçok kuru film özelliği molekül ağırlığına bağlıdır.
Molekül ağırlığı arttıkça bu özellikler belirli bir seviyeye kadar yükselir ve daha sonra sabit kalır. (2) Akrilikler çok yönlü polimerler olarak değerlendirilir. Çeşitli monomerlerin kombinasyonlarıyla akrilik reçineler çok sayıda nitelik kazandırılabilmekte, son ürün formülasyonlarında istenen özellikler geliştirilebilmektedir. Polimer performansını etkileyen monomer özellikleri Şekil 1’de verilmiştir.
[caption id="attachment_144570" align="aligncenter" width="736"]
Şekil 1. Monomerlerin polimere sağladığı avantajlar[/caption]
Polimerizasyon Metotları
Polimerizasyon, karbon-karbon bağının kırılması sonucu çok sayıda monomerlerin birbirine zincir şeklinde bağlanması sonucu oluşmaktadır. Bu durumda ekzotermik reaksiyon meydana gelir ve reaksiyon ısısı, ürünün molekül ağırlığını ve molekül ağırlığı dağılımını
etkiler.
Sabit molekül ağırlıklı bir ürün elde edilmesi reaksiyon esnasında oluşan ısının kontrol altında tutulması ile mümkündür. Dört çeşit polimerizasyon metodu vardır. Bunlar;
1. Kütle Polimerizasyonu,
2. Süspansiyon Polimerizasyonu,
3. Su Olmayan Ortamda Dispersiyon,
4. Solüsyon Polimerizasyonu.
Kaplama alanında kullanılan termoplastik akrilik reçineler genellikle solüsyon polimerizasyon yöntemi ile elde edilir. Solüsyon polimerizasyonu genel mekanizması Şekil 2’de sunulmuştur. (1)
[caption id="attachment_144571" align="aligncenter" width="707"]
Şekil 2. Solüsyon polimerizasyon reaksiyonu[/caption]
Termoplastik akrilik reçinelerden üretilen ürünler ile günlük hayatımızda sıkça karşılaşmaktayız. Ürünlerin hem dış etkilere karşı koruyucu olması hem de kolay uygulanabilir olması gibi ön plana çıkan özellikleri kullanımını arttırmaktadır. Buna bağlı olarak akrilik reçinelerin kullanım alanları Şekil 3’te sunulmuştur.
[caption id="attachment_144573" align="aligncenter" width="499"]
Şekil 3. Termoplastik akrilik reçinelerin kullanım alanları[/caption]
Termoplastik akrilik reçine ile üretilen ürünlerin hızlı kürlenmesi ve hava kürlenmeli oluşu uygulama kolaylığı sağlamaktadır. Bu özelliklerinin yanı sıra aşağıda belirtilen avantajlarıyla da çok farklı kullanım alanları bulabilmektedir. (1)
• UV ışığına dayanım,
• Yüksek su direnci,
• Şeffaf görünüm,
• Yüksek parlaklık derecesi,
• Dış atmosfer şartlarına dayanım.
Termoplastik akrilik reçine teknik özellikleri aşağıdaki testlere göre değerlendirilmektedir.
• Eğilme / Bükülme,
• Parlaklık,
• Adezyon (Çekme),
• Darbe dayanımı.
Reaksiyon Kimya A.Ş. ürünü yeni nesil termoplastik akrilik reçine REACRYL S-60, Ar-Ge laboratuvarında formülize edilmekte ve standart test metotları ile kontrol edilmektedir.
REACRYL S-60, yüksek viskoziteye sahip ve hızlı kuruma gösteren asfalt, beton, taş gibi yüzeylerde çok iyi yapışma sağlayan termoplastik akrilik reçinedir. İç ve dış
cephe boyaları, beton yüzeyler ve yol çizgi boyaları gibi alanlarda kullanılmaktadır.
REACRYL S-60 teknik analiz sonuçları Tablo 1’de verilmiştir.
[caption id="attachment_144574" align="aligncenter" width="769"]
Tablo 1. REACRYL S-60 Test Sonuçları[/caption]
[caption id="attachment_144575" align="aligncenter" width="582"]
Şekil 4. Örnek numune üzerinde yapılan test[/caption]
Son dönemde artan çevresel kaygılar termoplastik akrilik reçine pazarının büyümesini engellemektedir. Tüm dünyada bilim insanlarının alternatif olarak geliştirmekte olduğu biyo-bazlı ürünlerin artan popülaritesinin pazar için bir fırsat haline gelmesi beklenmektedir.
Bununla birlikte otomotiv ve elektronik endüstrisi alanında ise termoplastik reçinelerin kullanımının önümüzdeki yıllarda artacağı öngörülmektedir. 2020 yılından itibaren tüm dünyayı etkisi altına alan COVID-19 salgını nedeniyle yaşanan sokağa çıkma kısıtlamaları,
üretim faaliyetlerinde ve tedarik zincirlerinde yaşanan aksamalar ve kısıtlı üretim kapasiteleri sektörü olumsuz etkilemiştir.
Ancak piyasa koşulları 2021’den itibaren yükseliş trendine girerek pazarın büyüme
yörüngesini eski haline getirmiştir. Global pazarda 2022-2027 yılları arasında %6’lık bir büyüme beklenen termoplastik reçine üretimi Uzak Doğu ülkeleri tarafından domine edilmektedir. (3)
Referanslar
1. YÜREKLİ, Ş. (1995), Reçine ve Boya Teknolojisi, Bölüm 8 (87-96)
2. KOLESKE, J.V., FRİEL, J.M., NUNGESSER, E. (2012), Paint and Coating Testing Manual, 15. Edition Of The Gardner-Sward Handbook, Chapter 6 (49-53)
3. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/thermoplastics-market?gclid=Cj
wKCAjw3K2XBhAzEiwAmmgrAm4gqz_Xbi6E5QPPXuDxzr8xVIHVHovihxXI3SXoaEWC0di-
EplgxoCE24QAvD_BwE
Hasan Demir
Satış Yöneticisi
Reaksiyon Kimya
Nuri Mehmet Akköse
Satış Temsilcisi
Reaksiyon Kimya
