UV Kürleme Sistemlerinde Dendrimerik Yapıların Kullanımı
UV (Ultra Viyole) kürleme kaplamaların ve yapıştırıcıların anında kürlenmesi ve kurutulması amacıyla yüksek yoğunluklu morötesi ışının kullanıldığı bir sistemdir. UV kürleme kaplamaya, baskıya, süslemeye ve çeşitli ürünlerin ve malzemelerin montajına uyarlanabilir.
Ultraviyole ile kürleme, yüksek hızlı bir işlemdir. Kürleme işlemi buharlaştırmadan ziyade polimerizasyonla gerçekleştirilir. UV kürlemenin ana avantajı, üretime kattığı hızdadır. Üretimi hızlandırmanın yanı sıra, toz veya havadaki başka bir cismin malzemenin üzerine temas etmesi için gereken süre azaldığından dolayı kusurlar ve hatalar da ciddi ölçüde azaltılır.
Ultraviyole kürlemenin belirgin diğer bir avantajı ise üretimde, kuruması için beklemek zorunda olunmamasından dolayı, üretimi tamamlanmak üzere olan ürünlerin tesislerde daha az yer ayrılmasına olanak sağlamasıdır. Bu durum, tüm imalat süresince iyi bir verimlilik yaratır. Diğer yandan, UV-kürlenmiş yapışkanlar, iki-bileşenli yapıştırıcıların
yerini alabilen hızlı bir alternatif haline gelmiştir.
Bu şekilde oran karıştırma, çözücü uzaklaştırma ve potansiyel ömür gibi endişeler ortadan kalkmaktadır. Ultraviyole ile kürlenen yapıştırıcılar, birçok farklı sektörde kullanırlar. Bunlar; otomobil, kozmetik, gıda, bilim, ilaç, medikal, eğitim ve sanattır [1]. UV kürlenebilir akrilik reçine pazar büyüklüğü 2021 yılında 4,6 milyar USD iken 2026 yılında 7,3 milyar USD olması beklenmektedir [2,3].
Dendrimerler çapraz bağlı, doğrusal ve dallanmış polimerlerden sonra dendritik polimerler olarak bilinen en önemli dördüncü polimer sınıfı olarak tanımlanmaktadır. Bunlar çok fonksiyonlu bir merkezden başlayarak büyüyen çok dallı, çok düzgün bir yapıya sahip
ve üç boyutlu makromoleküllerdir.
Bu yapısal özellikler ile oldukça ilginç fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptirler. Çekirdekten başlayarak simetrik bir şekilde yeni grupların eklenmesi dendrimerlerin üstel olarak büyümesini sağlar ve bu yapıların işlevselliği kullanılan çekirdeklere, son gruplara ve
boşluklu alanlara bağlıdır [5].
Dendrimer çözeltileri, normal polimerlerden önemli ölçüde daha düşük viskoziteye sahiptir. Düzenli bir monomerin hızlı sertleşmesi, bir molekülde moleküler kütleyi, moleküler yapının karmaşıklığını ve önemli ölçüde içsel viskoziteyi artıran çok işlevli dalların varlığına
bağlıdır. Geleneksel bir monomer kullanarak viskoziteyi kürleme hızıyla dengelemek çok zordur.
Bununla birlikte, bir dendrimer, kürlemeyi hızlandırmak ve kaplanmış filmin bazı optik özelliklerini geliştirmek için yüksek UV-reaktif yapıya sahip ancak düşük viskoziteli
yeni bir kaplama formülünde kullanılabilir.
Dendrimerlerin yukarıda bahsedildiği gibi çeşitli alanlarda uygulamalarında dikkate değer ilerlemeler kaydedilmesine rağmen dendrimerlerin UV kürleme işleminde kullanımına ilişkin çalışmalar yeterli düzeyde değildir [6].
İzel Kimya Ar-Ge Merkezi’nde UV ile kürlenebilir dendrimerik reçinelerin üretimi ile ilgili araştırmalar yapılmaktadır. Bu reçinelerin ve benzeri monomerlerin elde edilmesi ile diş, kaplama, boya ve kalıp gibi birçok alanda kolaylıklar sağlanacak ve sürdürülebilir ekonomiye katkıda bulunacaktır.
Referanslar
1. http://www.rotalab.com/tr/urunler/yuzey-kurleme-sistemleri/ultraviyole-uv-kurleme.html
2. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/3d-printing-industry analysis#:~:text=The%20
global%203D%20printing%2market,21.5%20million%20units%20by%202030
3. https://www.turkchem.net/biyo-esasli-uv-ile-kurlenebilir-recineler.html
4. https://rimotec.nl/uv-curing/
5. Şener,Muhammed. Investigation Of Flotation Behavior Of PAMAM Dendrimers İn İndustrial Minerals.Doktora Tezi, İnönü Üniversitesi,2019.
6. Harmandar, K. Pamam türü dendrimerlere katalitik özellik kazandırılması, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, 2016.
7. Gillani, S. S., Munawar, M. A., Khan, K. M., & Chaudhary, J. A. (2020). Synthesis, characterization and applications of poly-aliphatic amine dendrimers and dendrons. Journal of the Iranian Chemical Society, 17(11), 2717-2736.
8. Rwei, S. P., & Chen, J. D. (2012). Investigating the UV-curing performance for polyacrylated polymer in dendritic and regular conformation. Polymer bulletin, 68(2), 493-505.
Bahtiyar Yanar – Ar-Ge Araştırmacısı
İzel Kimya
Dr. Cemil Dizman – Ar-Ge Müdürü
İzel Kimya
