Kaplamalar önemli bir malzeme olarak inşaat ve endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygulama alanına göre mimari kaplamalar, endüstriyel kaplamalar, genel kaplamalar ve yardımcı malzemeler olarak ayrılabilir.

Mimari kaplamalar: duvar kaplamaları, su geçirmez kaplamalar, zemin kaplamaları, fonksiyonel mimari kaplamalar vb.;

Endüstriyel kaplamalar: otomotiv kaplamaları, ahşap kaplamalar, hafif sanayi kaplamaları, deniz kaplamaları, korozyon önleyici kaplamalar vb.;

Genel ve yardımcı malzemeler: karıştırma boyası, vernik, emaye, astar, macun, yardımcı malzemeler (tiner, nem geçirmez ajan, kurutucu, kür ajanı vb.).

Kaplamalarda en çok kullanılan toz malzeme olan pigment dolgu maddeleri, kaplamaların (kaplama filmleri) performansını iyileştirmede, geliştirmede ve yenilemede önemli bir rol oynamaktadır. Kaplamalar için pigmentler arasında karbon siyahı, demir oksit, titanyum dioksit vb. bulunur ve dolgu maddelerine ayrıca renklendirme gücü ve gizleme gücü olmayan beyaz ve renksiz pigmentlere atıfta bulunan inert pigmentler, hacim pigmentleri ve parlatıcılar da denir. Farklı mineralojik özelliklere ve temel kimyasal bileşime göre dolgu maddeleri kabaca karbonat, silikat, silika, baryum sülfat ve alüminyum hidroksite ayrılabilir.

• Kaplamalarda inorganik dolgu maddelerinin rolü

Maliyet azaltma: Kaplama filminin kalınlığı, kaplamada bir iskelet görevi gören, kaplama filmini dolgun ve kalın yapan dolgu ile arttırılabilir ve bu nedenle kaplama üretim maliyetini azaltabilir.

Artımlı iyileştirme: Dolgu maddesi, kaplamanın kalınlaşma, çökelme önleme vb. gibi reolojik özelliklerini ayarlayabilir ve ayrıca aşınma direncini ve dayanıklılığı geliştirmek gibi kaplama filminin mekanik mukavemetini iyileştirebilir.

Performansı artırın: İnorganik dolgu maddelerinin kimyasal bileşimi, ışık, ısı, elektrik, manyetizma ve diğer özellikleri kaplamalara bazı işlevler verebilir.

• İnorganik dolgu maddesi seçim indeksi

Dolgu maddelerinin pek çok türü ve özelliği bulunmakta olup, yüksek kaliteli ve stabil ürünlerin kullanılması kaplamanın performansının sağlanması açısından oldukça önemlidir. Dolgu maddelerinin seçiminde kimyasal bileşimine ve mineral formuna dikkat edilmesinin yanı sıra dolgunun tanecik boyutu ve dağılımı, sertliği, yağ emme değeri, en boy oranı ve diğer özellikleri de dikkate alınması gereken göstergelerdir.

Kaplama Sanayinde İnorganik Dolgu Uygulaması

• Kalsiyum karbonat

Temel performans: en çok yönlü genişletici pigment; kimyasal olarak aktif, film kabarmasını azaltan, küf önleyici ve alev geciktirici; sadece maliyeti düşürmekle kalmaz, aynı zamanda bir iskelet görevi görür, filmin kalınlığını artırabilir, mekanik mukavemeti, aşınma direncini ve süspansiyonu iyileştirebilir.

Yüksek kaliteli doğal kalsiyum karbonat ürünleri, yüksek beyazlığa sahip kalsitten yapılır ve kaplamalar için gerekli çeşitli ağlardan toz haline getirilebilir. Sentetik kalsiyum karbonat, hafif kalsiyum karbonat veya çökeltilmiş kalsiyum karbonat olarak da adlandırılır. Parçacıklar daha ince olduğundan, yağ emilimi büyük ölçüde artar ve hafif alkalidir. Sentetik kalsiyum karbonat, zayıf alkali direncine sahip pigmentlerle kullanılmamalıdır. Mimari kaplamalarda su bazlı iç cephe kaplamalarında dolgu malzemesi olarak kullanılabilir ancak hava şartlarına dayanıklılık ve renk tutma özelliğinden dolayı performansı düşüktür ve dış cephe kaplamalarında nadiren kullanılır.

• dolomit

Temel performans: Teorik bileşim w(CaO)=30.4, w(MgO)=21.7, w(CO2)=47.9’dur ve genellikle Fe, Si ve Mn gibi safsızlıklar içerir. Yüzey adsorpsiyonu özelliklerine sahiptir, magnezyum ve kalsiyum kaynağı, yüksek refrakterlik, geniş spesifik yüzey alanı, iyi ısı yalıtımı ve ısı koruma etkisi sağlayabilir.

Dolomit tozu, kaplamaların hava koşullarına dayanıklılığını, nadirliğini ve ovma direncini geliştirmek için kaplama endüstrisinde bir pigment dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Esas olarak endüstriyel koruyucu kaplamalarda ve deniz kaplamalarında kullanılır.

• Kaolin

Temel performans: Kimyasal bileşim, beyaz renk, düşük maliyet, iyi akışkanlık ve süspansiyon, kimyasal eylemsizlik, güçlü kaplama gücü vb. özelliklerine sahip hidratlı alüminyum silikattır; olağanüstü ışık direnci, asit, alkali ve tuz direnci ve iyi çökelme önleyici etki.

Kaolin, titanyum dioksit veya diğer beyaz pigmentlerin gizleme gücünü artırabilir ve kaplamaların reolojisini ve parlaklığını iyileştirebilir. Boyada, esas olarak dolgu ve pigment ikamesi rolünü oynar ve anggu boyalarına olan talebi azaltabilir. Kaolin ayrıca kaplama filminin sertliğini artırabilir, kaplama filminin kalitesini iyileştirebilir ve kaplamanın iyi korozyon önleyici, opaklık ve çökelme önleyici özelliklere sahip olmasını sağlayabilir. Su bazlı veya solvent bazlı düz boya, yarı parlak boya, yumurta kabuğu boya ve özel boyalarda yaygın olarak kullanılabilir.

• Baryum sülfat

Temel performans: Genellikle doğal barit tozu ve çökeltilmiş baryum sülfat olmak üzere iki mevcut form vardır. Baryum sülfat, kimyasal stabilitesi yüksek, yoğunluğu arttırılmış, asit ve alkali direnci, ışık direnci ve ısı direnci yüksek inert bir maddedir.

Barit tozu esas olarak kaplama endüstrisinde astarlarda kullanılmaktadır. Düşük yağ emilimi ve düşük boya tüketimi ile kalın film astarları haline getirilebilir. Ve kaplama filminin sertliğini ve aşınma direncini artırabilen iyi doldurma, tesviye ve geçirgenlik direncine sahiptir. Genel olarak, çökeltilmiş baryum sülfatın performansı doğal ürünlerden daha iyidir. Yüksek beyazlığa, ince dokuya ve çiçek açmazlığa sahiptir. Dezavantajı, yoğun ve çökeltilmesi kolay olmasıdır.

• volastonit

Temel performans: Kimyasal bileşim kalsiyum metasilikattır ve uzunluğu çapın 13 ila 15 katıdır. Gelişmiş dolgu, kimyasal kararlılık, iyi termal kararlılık ve boyutsal kararlılık, mükemmel elektriksel özellikler ve yüksek beyazlık ve parlaklık özelliklerine sahiptir.

Wollastonite beyaz boyanın parlak tonunu artırabilir ve boyanın beyazlığını ve örtücülüğünü azaltmadan beyaz toz ve titanyum dioksitin yerini alabilir. Wollastonite ayrıca kaplamaların tesviyesini iyileştirebilir ve kaplamalar için iyi bir askıya alma maddesi olarak da kullanılabilir. Astarlarda kullanılan volastonit, korozyon önleyici performans sağlayabilir ve çizilme direncini ve çatlama direncini artırabilir.

• mika tozu

Temel performans: Mika tozu doğada çok katmanlı kristal pullar şeklinde bulunur. İyi şeffaflığa ve yüksek kırılma indeksine, yüksek yalıtım gücüne ve büyük elektrik direncine ve mükemmel korona direncine ve Mekanik özelliklere ve asit ve alkali direncine sahiptir.

Mika tozu, kaplama filmine esneklik, su direnci, hava koşullarına dayanıklılık, kimyasal direnç, ısı direnci ve elektrik yalıtımı kazandırabilir. Boyadaki yatay düzenleme, ultraviyole radyasyonu önleyebilir ve kaplama filmini koruyabilir ve ayrıca nemin nüfuz etmesini önleyebilir. Mimari kaplamalarda, mika tozunun eklenmesi, kaplama filminin çatlama direncini iyileştirebilir ve ovma direncini iyileştirebilir. Tuz püskürtme direncini ve dayanıklılığını artırabilen çelik yapı astarının özel bir bileşeni olarak az miktarda mika kullanılır.

• talk pudrası

Temel performans: Talk tozu bir magnezyum silikat mineralidir. Katmanlı temel birim yapısı, son derece zayıf van der Waals kuvvetiyle birbiri üzerine yığılır ve katmanlar kolayca ayrılarak ona belirli bir yumuşaklık verir. İyi elektrik yalıtımı, ısı direnci, kimyasal kararlılık, kayganlık, yağ emme, gizleme gücü ve mekanik işleme özelliklerine sahiptir.

Endüstriyel kaplamalar alanında, özellikle astarlarda, talk tozunun eklenmesi kaplama filminin korozyon direncini ve çatlama direncini iyileştirebilir ve yapışma ve zımparalama özelliklerini iyileştirebilir ve ayrıca çökme ve sarkmayı önlemede rol oynayabilir.

• feldispat tozu

Mineral dolgunun tipik bir çerçeve benzeri yapısıdır. Farklı katyonlara göre, feldspat tozu esas olarak albit, potas feldspat ve anortit olmak üzere üç formda bulunur. Feldspat tozunun morfolojisi, kenarları ve köşeleri olan nodüler parçacıklardan oluşur. Küresel veya sıradan blok dolgu maddeleri ile karşılaştırıldığında, daha yoğun bir kaplama filmi oluşturabilir, kaplama filmine yüksek aşınma direnci ve çizilme direnci verebilir ve kaplama filmi performansını iyileştirebilir. Korozyon önleyici performans.

• silika

İki kategoriye ayrılabilir: doğal ve yapay.

Doğal ürünler, esas olarak mimari gerçek taş boyasının hazırlanmasında kullanılan kristal silika, yani kuvars kumu içerir.

Ayrıca amorf doğal silikon dioksit, yani iki atomlu toprak vardır. Düşük yoğunluğu ve gözenekliliği nedeniyle genellikle iç cephe kaplamalarında kokuları emmek ve yok etmek için kullanılır. Ek olarak, diyatomeli toprak, su moleküllerini pozitif ve negatif iyonlara ayrıştırabilen, böylece güçlü oksidasyon üreten ve belirli bir sterilizasyon etkisine sahip olan iyonik bir etkiye sahiptir.

Yapay ürünler, çökeltilmiş silika ve sentetik füme silika içerir.

Kaplama filminde eşit olarak dağılmış çökeltilmiş silika, ışığın dağınık bir şekilde yansımasını sağlayan ve güçlü bir matlaştırma etkisine sahip olan mikro-pürüzlü bir yüzey üretebilir.

Beyaz karbon siyahı olarak da bilinen sentetik dumanlı silika, kalınlaştırıcı bir etkiye sahiptir ve kaplamalarda belirli bir tiksotropi sergiler. Su bazlı akrilik sistemde silika eklenmesi kaplama filminin yaşlanma direncini azaltabilir. Bunun nedeni, silikada bulunan metal iyon safsızlıklarının, kaplama filminin ultraviyole ışık ışıması altında foto-oksidatif bozunmaya uğramasına neden olması ve silika kanallarındaki silanol gruplarının da fotodegradasyon reaksiyonunu teşvik etmesidir.

• bentonit

Temel özellikler: Özel katmanlı yapı, bentonite su emme, şişme, tiksotropi, reoloji vb. gibi özel özellikler kazandırır.

Bentonit esas olarak kaplamalarda pigmentlerin ve dolgu maddelerinin tortulaşmasını önlemek için koyulaştırıcılar, çökelme önleyici maddeler, dispersanlar vb. Gibi kaplamalarda yardımcı bir madde olarak kullanılır.

Bentonitin cinsine göre su bazlı kaplamalarda kalsiyum bazlı bentonit ve sodyum bazlı bentonit ağırlıklı olarak, solvent bazlı kaplamalarda ise organik bentonit, su bazlı kaplamalarda ise lityum bazlı bentonit kullanılabilmektedir. .

• alüminyum hidroksit

Alev geciktirici bir dolgu maddesi olarak alüminyum hidroksit, iyi bir termal stabiliteye sahiptir ve alev geciktirici, duman bastırma ve doldurma olmak üzere üç ana işlevi vardır. Yangın geciktirici kaplamalarda en önemli inorganik dolgu maddesidir. Alev geciktirici ilke, alüminyum hidroksitin yüksek sıcaklıklarda suyu serbest bırakması, endotermik bir reaksiyon meydana gelmesi ve suyun buharlaşması ve ek enerji tüketmesidir. Alüminyum hidroksit ayrıştırıldıktan sonra, oksijen akışını ve diğer gazların oluşum hızını yavaşlatabilen bir bariyer tabakası oluşur. Elde edilen alüminyum oksit kalıntısı, oksijeni izole etmek ve yanmayı önleme etkisini elde etmek için yüzeyde biriktirilir. Ek olarak, alüminyum hidroksitin ultraviyole ışığını düşük emmesi, onu UV kürleme kaplama sistemleri için çok uygun hale getirir.

Kaplama endüstrisinin pazara genel bakışı

Boya pazarındaki talep artışının temel nedeni inşaat sektörüne yapılan yatırımların artması, otomobil sektörünün gelişmesi, şehir nüfusunun artması ve küresel ekonominin iyileşmesidir. Dünya Boya ve Kaplama Endüstrisi Birliği (WPCIA) verilerine göre, küresel boya pazarı 2015 hariç 2012’den 2019’a büyüme trendi gösterdi. 2019’da küresel boya pazarı, artışla 172.8 milyar ABD doları değerinde oldu. 2018’e kıyasla %4,8.

Küresel boya pazarındaki rekabet şiddetlidir. Çok sayıda kaplama kategorisi ve sektördeki alt taleplerdeki büyük farklılıklar nedeniyle, çok sayıda şirket var ve sektör nispeten parçalı. Bölgesel bir perspektiften bakıldığında, Asya Pasifik, Avrupa ve Kuzey Amerika, küresel boya endüstrisinde lider bölgelerdir. Asya-Pasifik bölgesi dünyanın en büyük boya pazarıdır. Asya-Pasifik bölgesi, 2018’e göre yüzde 7 artışla 2019’daki satışların yüzde 57’sini oluşturdu.

 

Makale kaynağı: Çin Toz Ağı