Rheolate HX 6008 & Rheolate HX 6050: Uygulama Viskozitesi için Yüksek Etkinlikte Noniyonik Sente


Sinem Özsoy Aydemir / Satış Temsilcisi - İş Ünitesi – Endüstri - Kemiropa


Rheolate HX 6008 & Rheolate HX 6050: Uygulama Viskozitesi için Yüksek Etkinlikte Noniyonik Sentetik Asosiyatif Kalınlaştırıcı

 

Latex boyaların reolojisini düzenlemek amacıyla farklı türlerde reolojik katkılar kullanılır. Birçok türü bulunmasına rağmen, polimer esaslı reolojik katkılar su bazlı boyaların performansını ve uygulama özelliklerini belirlemede en çok kullanılanlardır. Su bazlı boyalarda kullanılan polimer esaslı reolojik katkılardan 3 farklı tip öne çıkmaktadır; modifiye selülozikler, alkali-swellable (şişebilir) ve noniyionik sentetik assosiyatif kalınlaştırıcılar (NİSAT).


 

Noniyonik sentetik assosiyatif kalınlaştırıcılar (NİSAT’lar) özellikle akış ve yayılma, film oluşturma, nem direnci ve sıçrama direnci aranan boyalar için büyük öneme sahiptir. Bunun yanında, genellikle kalınlaştırıcı etkisi diğer viskozite artırıcılar kadar etkin değildir. Renklendirici pasta ilavesi ile viskozitede düşme eğilimi daha fazla olup bazı çevresel regülasyonlar, örneğin daha az koalesent kullanımı, assosiyatif kalınlaştırıcıların etkisinin azalmasına sebep olabilmektedir. Yeni geliştirilen NISAT ürünleri ise baskın olarak Newtonian davranış göstererek hem kutu viskozitesi hem de uygulama viskozitesinin yükselmesinde etkin olarak çalışır. Rheolate HX kodu ile sunulan bu son teknoloji ürünler boyanın son özelliklerinde herhangi bir negatif etkiye neden olmadan film özelliklerinin sertlik, su direnci, ovalama direnci gibi özelliklerini de geliştirmektedir. Rheolate HX 6008 ve Rheolate HX 6050 ürünleri highshear viskozite artışında oldukça etkin olmasının yanında, mid-shear viskozite artışına da katkıda bulunur. Rheolate HX 6008 özellikle su bazlı akrilik ve alkid sistemler için, Rheolate HX 6050 ise Vinil asetat etilen (VAE) ve Vina-Veova bazlı sistemler için tasarlanmıştır. Stiren akrilik sistemlerde ise her ikisi de uygun olabilmektedir.


 

1. Bölüm: Farklı Bağlayıcı Sistemlerinde Performans Değerlendirmesi

Yeni Rheolate serisinin en kritik avantajı ise mid/low shear ve high shear kalınlaştırıcı kombinasyonu yerine tek başına daha etkin olabilmesidir. Yani hem kutu içi viskozitesi hem de uygulama viskozitesini tek başına sağlamasıdır. Ürünün ana faydaları aşağıdaki gibi özetlenebilir:

• Hem ICI hem KU viskoziteleri için son derece yüksek verime sahip oluşu,

• Birçok reçine sistemi ile uyumlu oluşu,

• Akma, sarkma ve yayılma açısından mükemmel dengeli oluşu,

• Final boya üzerinde minumum etkiye sahip oluşu,

• Formülasyonda karmaşıklığı azaltma potansiyeli.

 


Kullanım Şekli ve Kullanım Oranı

Rheolate HX 6008 ve Rheolate HX 6050 ürünleri temin edildiği gibi doğrudan ya da gerekli görülürse su ile seyreltilerek sisteme ilave edilebilir. Bu kalınlaştırıcılar üretim prosesinin herhangi bir anında sisteme eklenebilir ancak letdown aşamasından önce mill base’e ilavesi önerilmektedir. Her iki ürün de diğer assosiyatif kalınlaştırıcılar, kil bazlı veya selülozik kalınlaştırıcılar ile kombine edilebilir. Tipik kullanım miktarı toplam ağırlığın % 0,1 – 1,5’i aralığındadır.

 

Farklı Bağlayıcı Sistemlerinde Verimlilik Değerlendirmesi


1.Saf Akrilik (PVC %30) Boya Formülasyonu:

Su bazlı akrilik - metakrilik esterlerin kopolimer emülsiyonu baz alınarak hazırlanan PVC %30 test formulasyonu dış cephe boyalar, alçı sıvalar, dış cephe duvar yalıtım sistemleri ve astarlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Bu sistemde katı oranı %46, Tg değeri 23ºC ve partikül boyutu 120 μm olan, APEO içermeyen bir bağlayıcı seçilmiştir. Bu sistemde her iki tip kalınlaştırıcı eşit oranlarda çalışılarak karşılaştırma yapılmıştır. Çalışma sonuçları ise aşağıdaki grafikteki gibidir

 

Grafikten de görüleceği gibi Rheolate HX 6008 en güçlü Newtonian akış karakteristiğini sağlamış ve en yüksek ICI viskozite değerleri elde edilmiştir. Rheolate HX 6050 ise daha shear-thinning (incelen) karakter sergilemiş, daha yüksek KU viskozitesi sağlarken, ICI viskozitesi ise düşük kalmıştır.


2. Stiren-akrilik ve Vina Veova Emülsiyonu PVC %50 Formülasyonu:

İç cephe boyaları, teksture boyalar, parlak/satin latex boyalar, astarlar ve silikat emülsiyon boyalarında değerlendirilmek üzere biri stiren-akrilik, diğeri Vina-Veova bazlı olarak 2 farklı sistem çalışılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda elde edilen grafikler aşağıdaki gibidir:

Burada her iki reoloji düzenleyicisi ile benzer akış karakteri gözlense de Rheolate HX 6008’in Newtonian akış karakterinin baskın olduğunu, bunun yanında Rheolate HX 6050 ile daha yüksek viskozite değerlerine ulaşıldığı görülmektedir.


 

Bu sistemde de benzer şekilde Rheolate HX 6050 ile daha yüksek KU viskozite değerlerine ulaşılmış, ayrıca ICI viskozitesinde ciddi oranda daha yüksek değerler elde edilmiştir.


 

2. Bölüm: Formülasyonu Sadeleştirme

Boya üretiminde maliyetleri kontrol etmenin bir yolu da kalınlaştırıcı ve diğer katkı malzemelerinin sayısını azaltmaktır. Böylelikle formülasyondaki karmaşa azalmış ve daha pratik, sadeleştirilmiş formüller ile çalışabilme olanağı sağlanmış olur.


Formüllerde istenen reolojiye ulaşabilmek için genellikle high-shear ve low/medium shear kalınlaştırıcılar kombine olarak kullanılmaktadır. Rheolate HX 6008 ve Rheolate HX 6050 ürünleri, iki farklı kalınlaştırıcı kullanmak yerine, tek başına kullanılarak sisteme her iki akış özelliğini de kazandırır. Bunu desteklemek amacıyla Rheolate HX 6008 Saf Akrilik PVC %30 sistemde, Rheolate HX 6050 ise VAE bazlı PVC %50 sistemde çalışılmıştır.

 

Aynı viskozite değerlerine ulaşabilmek için kombine kullanılan diğer kalınlaştırıcıların kullanım oranını daha yüksek tutmak gerekmiştir. Bu çalışma sonucunda elde edilen uygulama sonuçları aşağıdaki tablolarda özetlenmiştir:

 

3. Bölüm: Rheolate Hx 6008’in Boya Özelliklerine Etkisi

1K Akrilik, Yüksek Parlaklıkta Transparan Ahşap Boya Formülasyonu

Rheolate HX 6008’in boyanın özelliklerine olan etkisini incelemek amacıyla Alberdingk Boley’in AC 2714 kodlu universal, self-crosslinking çok fazlı bir akrilik bağlayıcı emülsiyonu kullanılmıştır. Katı oranı %44 olan bağlayıcının MFT değeri 50ºC, König pendulum sertlik değeri ise 105’tir. Bu bağlayıcı ile yüksek parlaklıkta transparan ahşap boya formülasyonu çalışılmıştır. Parke verniği olarak değerlendirilen bu formulasyonda aşağıdaki grafikte görüldüğü gibi aynı viskozite değerlerine ulaşabilmek için market referans ürünü kullanım oranını %1 kadar daha yüksek tutmak gerekmiştir.

 

 

Parke verniğinde önemli olan bir diğer parametre film sertliği olduğundan sertlik ölçümleri yapılmış ve aşağıdaki gibi uzun dönem testlerinde market referansa göre film sertliğinin de oldukça yüksek olduğu izlenmiştir.

 

Sonuç olarak, Rheolate HX 6008’in yüksek verimliliği sayesinde market referansa göre %40’a kadar tasarruf sağlanabilir. Özetlemek gerekirse, Rheolate HX ürünleri ile sağlanan akış karakteristiği baskın olarak Newtonian özellik gösterirken, bunun yanında mid-shear viskoziteye de önemli ölçüde katkıda bulunur. Her iki Rheolate HX ürününü yaygın olarak kullanılan diğer ticari kalınlaştırıcı tiplerinden ayıran en önemli özellik, kombine kullanılan iki ürünün ağladığı performansı tek başına sunabilmesidir.

Kaynak: Elementis – Rheolate HX 6008 and 6050 – Application Leaflet.




Kaydet