Farklı plastikleştiricilerin geçici kaplamaların özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Effects of plasticizer types in temporary protective coatings
Yazar: VOLKAN ÇALIŞKAN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Geçici koruyucu kaplamalar, imalat, montaj ve nakliye sırasında çeşitli ürünlerin ya da parçaların yüzeylerini korumak için günümüzde yaygın olarak kullanılır. Bu kaplamaların kullanım amacı yüzeyi çizilme, kirlenme, çukurlaşma ve lekelenme gibi yüzey hasarlarından korumaktır. Geçici koruyucu kaplama olarak solvent bazlı boyaları, su bazlı vinil-akrilikleri, akrilik kopolimer emülsiyonlarını, poli (vinil alkol) filmlerini ve su bazlı poliüretan dispersiyonlarını kullanan çalışmalar literatürde yer almıştır. Bu çalışmada, su bazlı soyulabilen kaplamalarda plastikleştirici türünün etkisi, film bütünlüğü ve ayrılma kolaylığının geliştirilmesi açısından incelenmiştir. Bunun için öncelikle literatürde gerçekleştirilen çalışmalar incelenmiş ve kullanılan bağlayıcılar belirlenmiştir. Daha sonra dört farklı özellikte su bazlı bağlayıcı seçilmiştir. Bu bağlayıcılara plastikleştirici, yüzey ayırma ajanı ve su ilavesi yapılarak, dört farklı geçici kaplama reçetesi üretilmiştir. Elde edilen kaplamalar cam, metal, plastik yüzeylere uygulanmış ve kaplamaların kuruma süreleri, yüzeyden ayrılma davranışı, viskozite, % katı madde miktarı, yoğunluk, parlaklık, yayılabilirlik, akma testleri yapılmıştır. Yapılan testlerin sonuçlarına göre stiren akrilik esaslı bağlayıcının 3 farklı yüzeyden filminin kolay ayrıldığı belirlenmiştir. Bu nedenle bu çalışmada bağlayıcı olarak stiren akrilik esaslı bağlayıcı kullanılmıştır. Plastikleştirici olarak polietilen glikol 400, polietilen glikol 8000, sülfatlanmış yağ asidi ve paraffin bazlı emülsiyon plastikleştiricisi seçilmiştir. Belirlenen bu plastikleştiriciler üç farklı oranda eklenerek on iki farklı geçici kaplama üretilmiştir. Bu kaplamalarında, cam-metal-plastik-mobilya-pvc yüzeylerde ki ayrılma davranışları,  viskozite ve % katı madde miktarı, kuruma süresi, pH, termo-gravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), dinamik mekanik analiz (DMA), çekme testi, dijital mikroskop ve temas açısı gibi testlerle incelenmiştir. Sonuç olarak,  en iyi değerler plastikleştirici olarak %5 oranında polietilen glikol 8000 (PEG 8000) kullanılan kaplama reçetesinde elde edilmiştir.

Abstract:
Temporary protective coatings are widely used today to protect the surfaces of various products or parts during manufacturing, assembly and transportation. The purpose of these coatings is to protect the surface from surface damage such as scratching, contamination, pitting and staining. Studies using solvent-based paints, water-based vinyl-acrylics, acrylic copolymer emulsions, poly (vinyl alcohol) films and water-based polyurethane dispersions as temporary protective coatings are found in the literatüre. In this study, the effect of the plasticizer type on water-based peelable coatings was investigated in terms of improving film integrity and ease of separation. For this purpose, the studies in the literature were examined and the binders used were determined. Four different properties of water based binder were selected. These binders were added with plasticizer, surfactant and water, and four different temporary coating were obtained. The obtained coatings were applied to glass, metal and plastic surfaces and the drying times, surface separation behavior, viscosity, % solids content, density, gloss, diffusivity and flow tests of the coatings were carried out. According to the results of the tests, it was determined that the styrene acrylic based film has good separated from the surface. Therefore, styrene acrylic based binder was chosen as the binder in this study. The plasticizers were selected as polyethylene glycol 400, polyethylene glycol 8000, sulfated fatty acid and paraffin based emulsion. These plasticizers were added in three different ratios and twelve different temporary coatings were produced. Glass-metal-plastic-furniture-pvc surface separation behavior, viscosity and % solids content, drying time, pH, thermo-gravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), tensile test, digital microscope and contact angle tests were conducted to these coatings. As a result, the best values were obtained by using 5 wt % polyethylene glycol 8000 (PEG 8000) as plasticizer.