Kaplama en basit haliyle substrat olarak adlandırılan bir yüzeye uygulanan tabakadır. Polimerik kaplama genellikle, gerekli amaçlar için herhangi bir maddeye uygulanan üst polimer tabakası anlamına gelir.
Genel olarak, polimer kaplamalar bir tür polimerden bir film üretmek üzere tasarlanmıştır. Süreç olabildiğince hızlı olmalıdır. Kaplama yöntemi tipi, istenen kaplamanın kalınlığı, çalışma reolojisi ve ağın hızı gibi parametrelere göre değişir. Polimer fazın kimyası ve topolojisi, kaplamalarda yığın (bulk) polimerlere kıyasla oldukça farklıdır. Polimerik malzemelerden yapılan kaplamalar bir dizi farklı teknik kullanarak; metal, seramik veya sentetik malzemelerin yüzeyleri gibi birçok farklı yüzeyde kullanılabilir.
Polimerler zincir yapılarına göre termoset, termoplastik veya elastomer olabilirler. Polimer kaplamalara bu üç yapıda da rastlansa da en çok termoset olarak karşımıza çıkarlar. Çoğu kaplamanın termoset olmasının nedeni, ağ mimarisinin bu ince polimer katmanların çözücülere, kimyasallara ve mekanik streslere karşı en yüksek direnci sunmasıdır. Çoğu polimer kaplamanın ilgi çekici bir özelliği, kullanım ve yayılma kolaylığı için sıvı olarak (yani boya veya formülasyon olarak) uygulanmalarıdır, ancak bu açıkça termoplastik fazdan, uygulandıktan hemen sonra son termoset durumuna dönüştürülmeleri gerekir. Bunun gerçekleşmesi ise kürleme işlemi (curing) ile olur. Bu kürleme ihtiyacı kaçınılmaz olarak bu tür malzemelerin malzeme kimyası seçimlerine yansır.
İyi Bir Kaplama İçin Gerekli Özellikler
- Su bazlı reçineler. Düşük veya sıfır uçucu organik bileşikler (VOC)
- Çok iyi leke direnci ve kimyasal direnç
- Çok iyi engelleme direnci
- Çok iyi çizilme ve aşınma direnci
- Parlak ve mat görünümler
- Uzun Ömür
- Yumuşak dokunuş etkisi
- UV ışınlarına maruziyetten sonra sararmama
- Metal ve plastik üzerinde mükemmel yapışma
- 2K sistemler için karbodiimidler (2 bileşenli)
- Kısa kuruma süresi, dolayısıyla hızlı sertlik gelişimi
- Kolay formülasyon
Polimerik kaplamalar çoğunlukla koruyucu ve estetik (dekorasyon) amaçlı kullanılır ve ömürlerini etkileyen birkaç faktör vardır. Birincisi hava faktörü, yani nem (yağmur, buz), radyasyon (güneş ışığı, yani UV radyasyonu) ve partiküller (kum, toz) olarak adlandırılabilecek şeydir. İkincisi ise alglerin etkisini içeren biyolojik faktördür. Bakteriler ve diğer canlı organizmalar Üçüncüsü, günlük kullanımdan kaynaklanan yıpranma ve örneğin çizilmeye bağlı istenmeyen hasarları içeren insan faktörüdür. Polimer kaplamaların genel performansına üç ana arayüz türü etki eder: kaplama-alt tabaka (alt), kaplama-hava (üst) ve bağlayıcı-dolgu (iç).
Genel olarak, kaplama formülasyonları şu bileşenleri içerir: bağlayıcılar, pigmentler veya dolgu maddeleri, katkı maddeleri ve çözücüler.
Polimer Kaplama Üretim Yöntemleri
Polimer kaplamalar, çok çeşitli işlevlerde ve yüzeylerde kullanılmaları nedeniyle farklı metotlarla uygulanabilmektedirler. Bunlar döndürerek kaplama, lazer biriktirme gibi daha ileri yöntemlerden daldırma, boyama ve benzeri eski zamanlardan beri kullanılagelen pratik yöntemlere birçok farklı yöntemdir.
Polimerik kaplama uygulamaları
Poimerik kaplama; ulaşım, ev araç gereçleri, gıda, kozmetik, ilaç sektörleri, inşaat ve benzeri bir çok sektörde karşımıza çıkar. Bilgisayar ve cep telefonlarımızın ekranları, binalarımızın duvarları, mutfak eşyalarımızın dış kaplamaları; elektrik kablolarının kılıflanması, yağmurluk ve benzeri tekstil ürünleri, kitap kapakları; gemi, uçak, araba kaplamaları, meşrubat kutuları ve özellikle metallere korozyona karşı yapılan kaplamalar polimerik kaplama uygulamalarına verebileceğimiz örneklerdir.
Teknolojik gelişmeler ve nanokompozit kaplamalarla birlikte polimerik kaplama uygulamaları daha ileriye taşınıyor. Antifouling, hidrofilik/hidrofobik ve antibakteriyel gibi özellikler kazanan polimerik kaplamalar gelecekte de gelişerek ve farklı uygulama alanlara imkan verecek gibi görünüyor.
Kaynakça:
- Polymer coating technology for high performance applications: Fundamentals and advances, Journal of Macromolecular Science, A. Kausar Part A, 2018.
- Polymer Coatings: Technology and Applications, Scrivener Publishing, Inamuddin, Boddula R. , Ahamed M. , Asiri M. , 2020.
- Polymer Coatings: A Guide to Chemistry, Characterization, and Selected Applications, Gijsbertus de With.
- Functional Polymer Coatings: Principles, Methods, and Applications, John Wiley & Sons, Inc. , L. Wu, J. Bagdachi, 2015.
