Alüminyum yüzeylere uygulanan su bazlı ve solvent bazlı boyaların çevresel etki ve dayanımlarının incelenmesi
Investigation of environmental impact and resistance of water-based and solvent-based paints applied on aluminum surfaces
Yazar: CEYDA KÜÇÜKOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN KAYI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada solvent ve su bazlı olarak iki farklı türden poliüretan esaslı ticari boyalar incelenmiştir. Her iki tür boyanın bileşenleri arasında bulunan, insan sağlığına ve çevreye olumsuz etkileri araştırmalar tarafından kanıtlanmış, uçucu organik bileşen (VOC) miktarları tespit edilmiştir. Son kat uygulamasında kullanılan boyalar için yapılan analizlerde, su bazlı boyada toplam VOC miktarı 116 g/L iken, solvent bazlı boyada bu miktar 464.4 g/L olarak bulunmuştur. Dolgu astarı uygulamasında ise su ve solvent bazlı boyaların VOC içerikleri arasında 11 katı aşan bir fark ortaya çıkmış,  su bazlı boyada 31 g/L, solvent bazlı boyada ise 346 g/L değerleri elde edilmiştir. Diğer yandan VOC miktarı düşük çıkmasına rağmen, yapılan korozyon ve yapışma-çekme testlerinde su bazlı boyaların solvent bazlı boyalara kıyasla korozyon dayanımının ve yapışma mukavemetinin daha düşük olduğu belirlenmiştir. Su bazlı boyaların yapışma mukavemetini artırmak için bir kil türü olan kaolin kullanılmıştır. Kaolin, su bazlı boyalara kütlece %5 olarak eklenildiğinde parlaklık değerinde olumsuz bir etki göstermezken, %10 olarak eklenildiğinde ise parlaklık değerini düşürdüğü tespit edilmiştir. Boyaların yapışma mukavemetleri incelendiğinde, kütlece %5 kaolin içeren solvent bazlı boyalarda net bir etki gözlemlenmezken, aynı miktardaki kaolin içeriğinin su bazlı boyaların yapışma mukavemetini %67 oranında arttırdığı tespit edilmiştir. Yine de elde edilen bu iyileşmeye rağmen, solvent bazlı boyaların yapışma mukavemetlerinin, su bazlı olanlara göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, two different types of polyurethane-based commercial paints, solvent and water-based, were investigated. Among the components of both types of paint, the negative effects on human health and the environment have been proven by research, and the amounts of volatile organic compounds (VOCs) have been determined. In the analyzes made for the paints used in the topcoat application, while the total amount of VOC was 116 g/L in water-based paint, this amount was found as 464.4 g/L in solvent-based paint. In the filler primer application, there was a difference of more than 11 times between the VOC contents of water and solvent-based paints, and the values of 31 g/L for water-based paint and 346 g/L for solvent-based paint were obtained. On the other hand, although the amount of VOC was low, in the corrosion and adhesion-pulling tests, it was determined that the corrosion resistance and adhesion strength of water-based paints were lower than solvent-based paints. Kaolin, a type of clay, was used to increase the adhesion strength of water-based paints. It has been determined that while kaolin is added to water-based paints as 5% by mass, it does not have a negative effect on the gloss value, but when it is added as 10%, it reduces the gloss value. When the adhesion strength of the paints was examined,  unclear effect was observed in solvent-based paints containing 5% kaolin by mass, while it was determined that the same amount of kaolin content increased the adhesion strength of water-based paints by 67%. Despite this improvement, it was found that the