• Pigmentler ve dolgu malzemeleri,
• Bağlayıcılar,
• Kimyasal katkılar,
• Solvent & Su.
Boyanın içeriğini bağlayıcılar, pigmentler, solventler ve diğer katkı malzemeleri oluşturur.
Pigmentler: Boyanın içinde dağılarak, renk vermenin yanında, opaklık, katılık, dayanıklılık ve korozyona dayanıklılık gibi boyanın temel özelliklerini de geliştirirler.
Bağlayıcılar: Solventin uçarak uzaklaşması ile sıvıdan katıya dönüşürler. Kuruma şekli ve süresi, diğer katmanlarla uyuşması, dayanımı, uygulamanması, parlaklığı gibi birçok faktörü etkiler. Alkid, akrilik, poliüretan, PVA, polyester ve epoksi örnek olarak verilebilir.
Katkılar: Formülasyonlara az miktarda girerler, boyanın bazı özelliklerini iyileştirirler.
Solventler: Boyanın viskozitesini ayarlarken, reçineyi çözelti haline getirip boyanın daha kolay uygulanabilmesine yardımcı olurlar. Solvent, uçucu bir malzemedir ve uygulama yapıldıktan sonra boyanın kalan kısmı yüzeye sabitlenir. Ksilen, toluen, aseton, etil ve butil asetat örnek olarak verilebilir.
Solventlerin Performası Genel Olarak Aşağıdaki Parametreler ile Değerlendirilir:
• Yüksek konsantrasyonda bağlayıcıyı çözmesi
• Bu bağlayıcı çözeltisinin düşük viskoziteli olmasını sağlaması
Solventler iki ana gruba ayrılabilir; Organik ve inorganik. Karbon dioksit, fosfor tribromür, amonyak ve su inorganik solventlerdir. Karbon içeren solventler ise organik solventler olarak adlandırılmaktadır. Organik solventlere örnek olarak alkoller, eterler, esterler, aminler verilebilir.
Boya sanayisinde en çok kullanılan solventler hidrokarbon solventlerdir. Hidrokarbon solventler hem ucuz olmaları hem de yağ, alkit, vernik ve diğer reçineleri iyi çözmeleri nedeniyle tercih edilir. [1] Aşağıda su ve solvent bazlı boyaların genel olarak solvent (uçucu madde) içerikleri verilmiştir:
Burada solvent bazlı boyada solvent oranı yaklaşık %80 olarak görülmektedir. Diğer yandan su bazlıdaki oran yaklaşık %10 olarak görünmektedir. Su bazlı boyalarda su oranı yaklaşık %70 seviyelerindedir. Buradakisuyun işlevi bağlayıcıyı çözmek değil bağlayıcı ile emülsiyon oluşturmaktır.
Solventlerin Bazı Özellikleri
Buharlaşma Hızı: Boya yüzeye uygulandıktan sonra solventler uçarlar. Bu özellik boyanın fiziksel ve mekanik özelliklerini önemli oranda etkiler. Buharlaşma hızı arttıkça kuruma hızı artar, dalgalanma akma azalır. Çok hızlı buharlaşmanın dezavantajı ise fırça izi olarak gösterilebilir. Boya yapışabilmek için yeterli zaman bulamaz.
Buharlaşma Sayısı: Belli miktardaki solventin, 20 °C’de sıcaklık ve %65 bağıl nem koşullarında tamamen buharlaşması için geçen sürenin, aynı miktarda referans çözücü, aynı koşullar altında tamamen buharlaşması için geçen süreye oranı “buharlaşma sayısı” olarak tanımlanır.
Referans çözücü olarak Avrupa ve Türkiye’de yaygın olarak dietil eter kullanılır. Amerika’da ve Uzak Doğu’da ise daha yaygın kullanılan referans çözücü n-bütil asetattır.
Yani n–bütil asetatın buharlaşma sayısı ve buharlaşma hızı “1” kabul edilerek diğer çözücülerininki buna göre oranlamayla bulunur. Öte yandan, buharlaşma sayısı, “buharlaşma hızı”nın tersidir. [2]
Örnek vermek gerekirse; Asetonun buharlaşma süresi, eterinkinin 2,1 katıdır.
Buharlaşma Sayısı: 2,1’dir. Diğer bir deyişle aseton, etere göre 2,1 kat yavaştır.
Buharlaşma Hızı: asetonun etere göre buharlaşma hızı 1/2,1=0,48’dir.
Kaynama Noktası: Buhar basıncı ile atmosferik basıncın eşitlendiği noktadır.
Renk: Kullanılan solventlerin büyük bir çoğunluğu su rengi olduğu için üretimde problem oluşturmaz.
Asidite: Boyada kullanılan diğer maddeler ile reaksiyona girmemesi için solventlerin asidik maddelerden ve kükürt bileşiklerinden ayrı olması gerekir. Solventlerde az miktarda olan kükürtlü maddeler korozif etki yaratabilir.
Koku: Her bir solventin kendine has kokusu vardır. Solventler buharlaştığında bu kokular ortama yayılır. Genel olarak sağlığa zararlı olduklarından kullanım ortamları çok iyi havalandırılmalıdır. [3]
Bilge Çalışkan / Ürün & Hizmet Geliştirme Yöneticisi / Aleph Trade
Tablo 1. Bazı Boya Formülasyonlarında Ortalama Solvent Kullanım Oranları
Kaynaklar
[1] Gündüz, G., “Boya Bilgisi”, TMMOB Kimya Mühendisleri Odası.
[2] http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/ Boya%20Solventleri.pdf
[3] https://www.tobb.org.tr/SanayiMudurlugu/Documents/KapasiteKriterleri/ grup3521_1.pdf
