EN
Toz Boyalı Yüzeylerin Çizilmelere Nasıl Direndiği
Sertlik ve Çapraz Bağlı Termoset Yapıların Geliştirilmesi
Toz boyalarla kaplanan yüzeylerin çizilmeye dayanıklılığı, boyaların benzersiz kimyasal bileşiminden kaynaklanır. Boyalar yaklaşık 10 ila 20 dakika boyunca 180 ila 200 derece Celsius’ta sertleştirilir. Polimer zincirleriyle kalıcı bir kimyasal reaksiyon gerçekleşir ve bu da dayanıklı üç boyutlu ağlar oluşturur. Bu, boyaların ASTM D3363 standartlarına göre kalem sertlik ölçeğinde 3H ile 9H arasında bir sertliğe sahip olmalarını sağlar. Sertlik, geleneksel sıvı boyalardan daha yüksektir. Yoğun ağlar, polimer zincirlerinin hareket etmesini engeller. Boyalar, sürtünme veya çizilme durumunda zincirlerin kaymasına izin vermez. Hatta keskin nesnelerle yapılan darbeler bile zincir hareketini başlatmaz. Boyalar bütünlüklerini korur ve gevrekleşmez. Toz boyalar, alternatif termoplastiklere kıyasla yaklaşık iki kat daha fazla çizilme kuvvetine dayanabildiği gösterilmiştir.
Filmin Kalınlığı, Dokusu ve Sertleştirme İşleminin Çizilmeye Dayanıklılığa Etkisi
Çizilmeye dayanıklılık üç bağımlı parametreden etkilenir:
60–120 μm’lik film kalınlığı idealdir ve çizikler nedeniyle alt tabakanın açığa çıkmasını engelleyen bir feda katmanı sağlar.
Dokulu yüzeyler, darbe enerjisini dokuya yayarak görünür hasarı %40–60 oranında azaltır.
Kontrollü kürleme tam çapraz bağlanmayı sağlar. Yetersiz kürlenmiş kaplamalar Taber aşınma testinde (ISO 1518) parlaklık kaybına dayanıklılık açısından %30 daha düşüktür.
Bu değişkenler, otomotiv/endüstriyel süslemeler ve ekipmanlar için üretim kılavuzlarıyla uyumluluk açısından test edilmiştir; ayrıca ASTM D3363 ve ISO 1518 gibi standartlar için de değerlendirilmiştir.
Kaplamaların Renkleri ve Yüzey Özellikleri: Toz Boya Yüzeylerinin UV Dayanıklılığı ve Solmaya Karşı Direnci
Polüster UV’ye dayanıklı iken Fluoropolimer başarısız olur; bunun nedeni farklı UV emilim ve renk tutma kimyasallarıdır.
Polyester tozlar, UV koruyucu hasar mekanizmalarına sahiptir ancak bunlar zamanla bir çatlamaya (chalk) neden olur. Floropolimer tozlar açısından avantaj, UV koruyucu hasar mekanizmalarının, UV'ye duyarlı küçük kristal alanların çıkışı nedeniyle oluşmasıdır. Floropolimer tozlar açısından bir başka avantaj, polyesterlere kıyasla yüksek enerjili (kırılma) olmalarıdır; bu da daha iyi kararlılık ve buna bağlı olarak daha iyi pigmentasyon ile renk tazeliği sağlar. Florida'da yapılan testler, bu kaplamaların tam bir on yıl boyunca dış ortamda bırakıldıktan sonra bile orijinal renklerinin %95'inden fazlasını koruduğunu göstermiştir.
Pratik Dayanıklılık: QUV Yaşlandırma Verileri (ASTM G154), 5.000+ Saat
Hızlandırılmış QUV (ASTM G154) testinin amacı, on yıllar süren güneş maruziyetini simüle etmektir. Premium polyester tozlarla yapılan 3.000 saatlik maruziyet sonrası parlaklık korunumu %90 seviyesindedir. Floropolimerler için ise 5.000 saatlik maruziyet sonrası parlaklık korunumu %98 seviyesindedir. Boya test sonuçları, renk değişimi açısından Delta-E değerine ilişkin yukarıdaki ortalamaları göstermektedir.
Ilıman bir iklimde mimari metaller üzerinde 15 yıldan fazla dış mekân kullanımı için uygundur. Tuzlu sis ve UV etkilerinin bir araya gelmesi nedeniyle kıyı bölgelerindeki tesislerde malzemelerin bozulması %20 daha hızlı gerçekleşir.
Toz boyaların ömrünü tehdit eden çevresel faktörler.
Nem, tuz sis ve kimyasal maruziyet ile bunların birleşik etkileri hızlı solma/kazınma bozulmasına neden olur. Çok sayıda çevresel saldırının aynı anda gerçekleşmesine elverişli koşullar oluştuğunda kaplamalar hızlandırılmış bir oranda başarısız olur. Bir kaplama nemli olduğunda, polimer bağlar hidroliz adı verilen bir süreçle bozulmaya başlar. Daha sonra zayıflamış kaplama bağları, tuz sisinin saldırısı için giriş noktası haline gelir ve sonuçta içsel, elektrokimyasal korozyon nedeniyle kaplamanın başarısız olmasına yol açar. Alkalik veya asidik saldırıya izin veren ortamlarda hızlı bozulma gerçekleşir; çünkü birleşik çevresel etkiler izole şekilde çalışmaz. Bu kaplamaların hızlı bozulması, endüstriyel uygulamalarda ek bakım maliyetlerine ve kısaltılmış kullanım ömrüne neden olur.
Oksitlenmiş bir alt tabakanın varlığı, pigment içermeyen pelletler nedeniyle ışığın dağılımını değiştirerek erken renk değişimine neden olabilir.
Nem emilimi, kaplamanın esnekliğini %40 oranında azaltır ve çizilmeye ve kazınmaya daha kolay neden olur.
Derin alt yüzey hasarı, klorür iyonu nüfuz etmesi nedeniyle nemli koşullarda ASTM B117’ye göre beş kat hızlanır.
Kılıfın, nem, korozyon ve ultraviyole hasarlara karşı koruma sağlamada erken başarısız olması belgelenmiştir. Örneğin, birkaç yıl boyunca ultraviyole ışığa, tuzlu havaya ve yüksek neme maruz kalma bir araya geldiğinde, beklenmedik şekilde pul pul dökülen ve kaotik yüzey bozulmalarına neden olabilir. Bu korozyon, şaşırtıcı derecede beklenmedik bir maliyettir. NACE International, açıkta kalan yüzeylerdeki korozyonun çok sayıda sektörde her tesiste yılda yaklaşık 740.000 ABD doları maliyet oluşturduğunu belgelemiştir. Bu tür hasarlar, özel olarak formüle edilmiş kaplamalar kullanılarak yalnızca azaltılabilir. Epoksi hibritler genellikle kimyasal işleme uygulamaları için formüle edilirken, nem yoğun alanlarda poliüretanlar daha etkilidir. Kenar bölgeleri nem girişi açısından öncelikli alanlardır ve erken başarısızlığı önlemek amacıyla mühürlenmelidir.
Toz boyalı uygulamaların çizilmeye ve solmaya direncini maksimize etmek için aşağıdaki yönergeler önerilir.
En iyi yüzey hazırlaması için, alt tabaka ile kaplama arasında oluşan bağın maksimize edilmesi amacıyla kapsamlı temizlik ve aşındırıcı patlatma uygulaması önerilir; bu bağ, yapışma kaynaklı arızaların en aza indirilmesi açısından kritiktir.
Renk korunumunu desteklemek için UV emicilerin yüksek enerjili HALS ve teknoloji ile birlikte kullanılması önerilir.
Kaplama kalınlığını kontrol edin: Kaplama kalınlığı 60–120 μm arasında olmalıdır; çünkü çok ince filmler alt tabakanın dışa çıkmasına neden olurken, çok kalın filmler esnekliği azaltır ve mikroçatlak oluşumuna eğilimi artırır.
Kesin kür süresini sağlayın: Tam kürün elde edilmesi ve yüzey sertliğinin %15–20 oranında artırılması için ideal kür süresi, 180–200 °C sıcaklıkta 10–15 dakikadır (ASTM D3363’e uygun olarak).
Hafif temizlik: Nötr pH’lı temizleme solüsyonları ve mikrofiber bez kullanın. Aşırı aşındırıcı temizleyiciler mikro çiziklere neden olabilir ve bunlar foto-kimyasal bozulmayı hızlandırır.
Onarımlar hemen yapılmalıdır: Çizikler ve çatlaklara yönelik onarımlar, nem girişi ve korozyonu önlemek için mümkün olan en kısa sürede gerçekleştirilmelidir.
SSS
Toz boyalar, sıvı boylara kıyasla neden daha çizilmeye dayanıklıdır? Toz boyalarda bulunan çizilmeye dayanıklılık özelliği, termoset polimer yapısından kaynaklanır. Üç boyutlu yapıdan türeyen ağ, sıvı boylara kıyasla üstün bir çizilmeye dayanıklılık seviyesi sunar.
Toz boyalar ultraviyole ışınlarına maruz kaldığında ne olur? Renk bütünlüğünü korumak ve aynı zamanda belirli bir düzeyde ultraviyole koruması sağlamak amacıyla toz üreticileri farklı yöntemler kullanmaktadır. Poliester toz boyalar aromatik halka yapılarına sahipken, floropolimer toz boyalar kristalin alanlara sahiptir; her iki yapı da renk koruma açısından belirli bir koruma sağlar, ancak en iyi renk korumasını floropolimer toz boyalar sunar.
Hangi koşullar toz kaplamada daha hızlı aşınma belirtilerine neden olur? Belirtilen tüm bu unsurlar: nem, tuz, hava ve toz kaplamayı bozan kimyasallar, kaplamanın aşınmasına neden olur.
Toz kaplı yüzeylerin bakımı için önerilen yöntemler nelerdir?
Yüzey hazırlama için iyi teknikler, etkili formülasyonlar, film kalınlığının kontrolü, doğru kürleme işlemi, nazik bakım uygulamaları ve zamanında dokunma ile tamir işlemleri; toz kaplı yüzeylerin yapışmasını sağlamak ve dayanıklılığını ile estetik görünümünü artırmak açısından hepsi önemlidir.