BİLDİRİLER

BİLDİRİ DETAY

Nur BALKAN, Ceren HAKTANIR
REÇİNE MOLEKÜL AĞIRLIĞININ REÇİNE VE BOYANIN KARAKTERİZASYONUNA ETKİSİ VE İNCELENMESİ
 
Alkid, alkol ve asid kelimelerinin birleşmesinden türetilmiş bir kelimedir. Günümüze kadar süren süreçte alkid reçinesi boya sanayisinin en çok kullanılan reçinesi olmuştur. Alkid reçinesi sentezinde ana hammaddeler polioller, polibazik asitler ve yağ/yağ asitleridir. Alkid reçinelerinin çeşitli yönlerde performansını arttırmak amacıyla alkid reçinesi sentezinde kullanılan yağ ve yağ asitleri ile çeşitli modifikasyonlar yapılabilir. Poliol, dibazik asit ve yağ/ yağ asitlerinin esterleşme reaksiyonundan oluşan ve yüksek molekül ağırlığına sahip alkid reçinelerinin diğer polimerler ile sağladıkları yüksek uyumdan dolayı daha esnek ve çok yönlü olduğu görülmüştür. Susuz hint yağı (DCO) biyolojik açıdan parçalanabilir ve yenilebilir olması açısından alkid reçinesi sentezinde kullanılan sürdürülebilir bir hammaddedir. Ayrıca DCO modifikasyonu, alkid reçinesinin hızlı kuruma, kimyasallara karşı yüksek direnç ve sararma direncinin yüksek olması gibi olumlu yönde performansını arttırmaktadır. Bu üstün performansına ek olarak ekolojik olarak da standartları karşılamaktadır. Alkid reçinesi sentezinde en önemli kontrol parametresi moleküler ağırlık ve viskozitedir. Alkid reçinesi sentezinde numune alma aşamasından sonra da reaksiyon devam ettiği için moleküler ağırlık ölçümü yerine sentezlenen reçinenin viskozitesine ve asit sayısına bakılarak reaksiyon sonlandırılır. Alkid reçinesi sentezinde reaksiyon süresi arttıkça reçinesinin viskozitesi de artmaktadır. Eğer reaksiyon zamanında sonlandırılamazsa sentezlenen reçine jelleşme noktasına doğru gidecek ve reaktör içerisinde katılaşacaktır. Üretim aşamasındaki zorluğunun yanı sıra molekül ağırlığı, reçinenin performansına direkt olarak etkiyen bir parametre olduğu için sentez aşamasında viskozitenin tespit edilmesi önemlidir. Alkid reçineleri yaklaşık 200°C – 250°C sıcaklıklarda sentezlenir. Bu sıcaklıklara ise belirli periyotlarda sıcaklık arttırılarak ulaşılır ve son sıcaklıkta viskozite ve asit sayısı takibi yaparak reaksiyon sonlandırılır. Belirlenen periyottaki süreler veya sıcaklık artışı değiştirilirse farklı moleküler ağırlık ve asit sayısına sahip reçine üretmek mümkündür. DCO modifiyeli alkid reçinesi sentezlenirken molekül ağırlığının reçinenin performansı üzerindeki etkisini inceleyebilmek amacıyla belirlenen periyotlarda farklı sıcaklık artışı ile reçine sentezlenmiştir. Reaksiyon başladıktan sonra her 20 dakikada bir 3°C, 5°C ve 7°C olacak şekilde sıcaklık artışına sahip üç farklı proses ile DCO modifiyeli reçine sentezlenmiştir. Pilot reaktörde DCO modifiyeli alkid reçinesinin sentezlenme aşamasında üç farklı sıcaklık artışı ile sentezlenen reçinenin asit sayısı ve viskozitesi arasındaki bağıntı kontrol edilmiştir. Farklı moleküler ağırlıklara ve viskozitelere sahip DCO modifiyeli alkid reçinelerinin GPC cihazında moleküler ağırlık ölçümü yapılmıştır. Farklı moleküler ağırlıklarına sahip DCO modifiyeli alkid reçinesi ve sentezlenen reçine ile üretilmiş boyanın testleri TSE standardına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan testler sonucunda reçinenin moleküler ağırlığının reçine ve boya üzerindeki performansı incelenmiştir. Üç farklı üretim prosesi ile sentezlenen DCO modifiyeli alkid reçinesinin ve sentezlenen reçine ile üretilen boyanın detaylı performans testleri yapılmıştır. Üretimlerin arasında en tekrar edilebilir metodun ikinci metot olduğu görülmüştür. 20 dakikada bir 5 °C sıcaklık artışı üretimin tekrarlanabilirliği açısından en idealidir. DCO modifiyeli alkid reçinesinin sentezlenmesi ve sentezlenen reçine ile boya üretilmesi durumunda boyanın performansı incelenmiştir. Birinci metot ile sentezlenen reçinede uygulandığı yüzeyde daha yavaş kuruyan, elastikiyeti daha iyi, yüzeye yapışması daha iyi ve daha opak bir boya elde edilmiştir. Üçüncü metot ile sentezlenen reçinede uygulandığı yüzeyde daha hızlı kuruyan, darbeye karşı direnci zayıf, yüzeye yapışma performansı kötü, daha bulanık bir boya elde edilmiştir. Optimum üretim prosesine sahip olduğu görülen ikinci metot ile sentezlenen reçine ise birinci ve üçüncü metotların ortalama performansına sahiptir. Kuruma, elastikiyet, yüzeye yapışma, fiziksel dayanımı ve renk performansı ortalama-talep edilen seviyede olduğu test edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Alkid reçinesi, DCO modifiyeli reçine, GPC, moleküler ağırlık, viskozite



 


Keywords: