Dış Cephe Boya

Son yıllarda kentleşme ve çevre kültürünün artması, yeni inşaat yönetmeliğinin getirdiği zorunluluklar, inşaat ve dış cephe boyalarına olan talebi arttırmaktadır. Sağlam ve estetik görünümlü bir dış cephe, binanın değerine değer katmaktadır; dış cephenin hasar görmesiyle birlikte binaların değeri de düşmektedir. Dolayısıyla dış cephenin su, UV ışınları ve hava kirliliği gibi düşmanlarının baştan önüne geçmek gerekir. Bunun için de su itici, ama su buharı geçirgen, yapışma dayanımı yüksek ve kirlenmeye karşı dayanıklı bir dış cephe boyası kullanmak önem taşımaktadır. Düşük koku, toksisite ve uçucu organik bileşen (VOC) oranlarına sahip olan su bazlı inşaat boyaları pazara tamamen hâkim olmuş durumdadır. Kuruma sırasında emülsifiye polimer taneciklerin bir araya gelmesiyle bir film oluşumunu sağlayan polimer (bağlayıcı) boyaların en önemli girdisidir. Dış cephe boya ve astarlarının polimer içeriği ürün kalitesine ve uygulama yüzeyine bağlı olarak % 5’ten % 40’a kadar değişmektedir. Geri kalan bileşenleri ise pigmentler, dolgular ve ıslatma ajanı, film yapıcı, kıvamlaştırıcı, reoloji ajanı, köpük kesici, biyosit gibi katkılar oluşturmaktadır.

Dış cephe boyaları ve kaplamaları uzun süre dış atmosfer şartlarına maruz kaldığında bütün bağlayıcılar gün ışığında bulunan ultraviyole (UV) ışınları nedeniyle az veya çok etkilenerek bozunmaya başlamaktadır. Polimerin yapısına bağlı olarak zincirler kırılmaya başlamakta, aynı zamanda çapraz bağlanmalar oluşmakta bunun sonucunda boyada çatlama, tebeşirlenme (pigment veya dolguların serbest kalması), kabarma ve dökülmeler gözlenmektedir. UV ışığının yanında su, nem, sıcak soğuk sıcaklık farkı, küf, yosun, bakteri gibi mikro organizmalar, hava kirliliği, kimyasallar gibi etmenler de dış cephe boyalarının ömrünü etkilemektedir.

 Akrilik Dış Cephe Boyaları: Akrilik kopolimer bağlayıcı esaslı, son kat dış cephe boyasıdır. Kolay sürülen, iyi örtücülük sağlayan, koruyucu ve dekoratif bir boyadır.

 Silikonlu Dış Cephe Boyaları: Akrilik kopolimer bağlayıcı esaslı,  silikonlu dış cephe boyasıdır. Yüksek su itici özelliğiyle yüzeyin su geçirmesine izin vermez.

 Grenli Dış Cephe Boyaları: Su bazlı, akrilik kopolimer bağlayıcı esaslı, silikonlu ince desenli rulo ile uygulanan, rulo ile desen verilen, grenli mat dış cephe boyasıdır. 

 Elastik Dış Cephe Boyaları: Akrilik esaslı elastik dış cephe boyasıdır, yüzeylere nefes aldırır dış etkilere ve kılcal çatlaklara karşı dayanıklıdır.

Bağlayıcı, pigment, dolgu, çözücü/su ve katkılardan oluşan, uygulandığı yüzeyde koruyucu ve dekoratif tabaka oluşturan kimyasal kaplamalara “boya” denmektedir. Boyaların ana bileşenleri çözücü (su veya organik çözücüler), bağlayıcı, pigmentler, dolgular ve katkılardır. Boya filmine opaklık, yani örtme gücü kazandıran pigmentler;

 Tüm görünür dalga boylarında ışığı yansıtan kırılma indisi yüksek pigmentler 
 Anorganik, organik renkli pigmentler, 
 İçi boş polimer tanecikleri,

olarak sınıflandırılmaktadır. Beyaz pigment olarak başlıca rutil ve anatas kristal yapısına sahip titan dioksitler, çinko sülfür, çinko oksit, baryum sülfat ve litopon kullanılmaktadır. Renklendirme ise anorganik veya renk şiddeti yüksek organik pigmentlerin veya bunlardan hazırlanan pigment pasta dispersiyonlarının ilavesiyle sağlanmaktadır.

Temel katkı olarak da suda çözünen/yayınık polivinil alkol, sellülozik veya hidrofobik kıvamlaştırıcılar ve reoloji ajanları, anyonik ve noniyonik polimer ıslatıcılar, silikon veya mineral yağ esaslı köpük kesiciler yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca yüzey düzenleyiciler, film düzenleyici çözücüler, biyositler de katılmaktadır.

Boyalar uygulama bölgesine göre iç cephe boyaları ve dış cephe boyaları olarak, çözücü sistemine göre su bazlı ve çözücü bazlı, uygulama yüzeyine bağlı olarak, inşaat boyaları, ahşap boyaları, metal boyaları, kimyasal yapısına göre akrilik, epoksi, poliester, poliüretan v.b. esaslı boyalar olarak sınıflandırılmaktadır.

Bağlayıcılar

Bağlayıcılar boya ve kaplamaların en önemli bileşenleri olup, boya filminin oluşturulması yanında; kullanılan pigment ve dolguları ıslatmakta, bu bileşenlerin birbirlerine ve yüzeye bağlanmasını sağlamaktadırlar. Son kullanıma, boya tipine ve uygulanan yüzeye bağlı olarak bağlayıcılardan beklenen belli başlı özellikler aşağıdaki gibidir.

Su bazlı inşaat boyalarında bağlayıcı olarak S/AC, akrilik ve/veya metakrilik asit esterlerden oluşan AC, vinil asetat ve akrilik asit esterlerinden oluşan V/AC, vinil asetat ve etilenden oluşan vinil asetat-etilen (VAE) emülsiyonları ve dispersiyonları kullanılmaktadır. Sitiren-Bütadien kopolimer emülsiyonları düşük doğal şartlara dayanım ve yüksek sararma yatkınlıkları nedeniyle, poliüretan dispersiyonlar ise yüksek maliyetleri sebebiyle dış cephe boyalarında tercih edilmemektedir. Dış cephe inşaat boyalarında genelde ucuzluğu sebebi ile S/AC yapıda bağlayıcılar tercih edilmekte ancak son dönemde fiyatları yüksek olmasına rağmen doğal şartlara yüksek dayanım gösteren akrilik emülsiyonların kullanımı da artmaktadır.

Pigmentler ve Dolgular

Pigmentler, kullanımı çok eski zamanlara kadar uzanan ve önemli boya bileşenleridir. Hakiki pigmentler boyaya renk ve örtücülüğü sağlamaktadır. Titan dioksit, çinko oksit, çinko sülfür, baryum sülfat ve litopon temel beyaz pigmentler olup, bunlar içinde beyazlığı ve opaklığı nedeniyle en yaygın olarak kullanılanı yüksek kırılma indisine (n=2,73) ve fotokatalitik kararlılığa sahip rutil kristal yapısındaki titan dioksittir. Anatas kristal yapısındaki titanyum dioksit ise fotokatalitik etkilerinden dolayı kendi kendini temizleyen boyalarda kullanılmaktadır. Karbon esaslı siyahlar ve demir oksit esaslı sarı, kırmızı ve siyahlar, yeşil krom oksitler de yüksek miktarlarda tüketilmektedir. Organik esaslı olanlarda azo gurubu önemli olup, kırmızılara toluidinler, kinakridonlar, sarılara diarilid ve monoarilidler, mavilere ve yeşillere ftalosiyaninler örnek gösterilebilir. Diğer bir önemli bir bileşen dolgular olup bunlar genellikle anorganik esaslı, beyaz veya açık gri renklidirler. Kırılma indisleri 1,65'in altında olduğundan boyanın diğer önemli bileşeni bağlayıcılara katıldıklarında örtme gücüne katkıları düşük kalmaktadır. Pigmentlerin tanecik boyutları onların renk şiddetini, şeffaflığını veya opaklığını, doğal şartlara veya çözücülere olan dayanımını etkilemektedir. Pigment üreticileri, proseslerini optimal özellikleri sağlayacak tane boyutunu verecek şekilde ayarlamaktadır. Genellikle üretim esnasında bunlar kristal yüzeylerinden birbirlerine yapışarak agregatlar oluştururlar. Boya üreticisi bunları üretim esnasında su veya çözücülü ortamda aglomeratları ve agregatları dağıtarak belirli bir boyuta indirmekte ve kararlı hale getirmektedir, yani boyanın dispersiyonu kademesini gerçekleştirmektedir. Bilhassa su bazlı inşaat boyalarında renklendirme işlemi, beyaz - opak veya transparent boyalara renk verici pastaların katılmasıyla gerçekleştirilmektedir. Genelde 15-20 temel renklendirici pasta hazırlanmakta, bunların bilgisayar destekli makinelerde karıştırılmalarıyla binlerce farklı renk hazırlanabilmektedir.

Dış cephe boya bağlayıcılarından hava koşullarına dayanım, kimyasal etkilere dayanım, sertlik, sağlamlık, esneklik, uygulandığı yüzeye iyi yapışma, yüksek su dayanımı, yüksek pigment ve dolgu bağlama kapasitesi gibi özellikler beklenmektedir. Ancak güneş ışığının UV bölgedeki ışıması boya filminin fotokimyasal bozunmasını başlatmakta ve serbest radikallerin oluşmasına neden olmaktadır. Güneşin UV ışınları nedeniyle ortaya çıkan foto oksidasyon, polimer zincirlerini bölmekte veya çapraz bağlamakta, yüksek sıcaklık ve nem de ısıl bozunmaya ve hidroliz reaksiyonlarına neden olmaktadır. Bunların sonucunda kimyasal yapı değişmekte ve uygulandığı yüzeye de yapışma ters yönde etkilenmektedir.

Bozunmanın derecesi süre, sıcaklık ve nem gibi doğa şartlarına, UV-A ve UV-B bölgedeki ışımanın şiddetine, bağlayıcı tipine ve bileşimine, bağlayıcının boyadaki diğer bileşenler ile etkileşimine bağlıdır. Boyalarda çatlama, kabarma, tebeşirlenme, dökülme, parlaklık ve renk kaybı, kolay kirlenme ve tuz kusması gibi problemlere neden olarak boyanın ömrünü azaltmaktadır.

Boyalardaki fotokimyasal bozunma üç fazdan oluşmaktadır. İlk faz fotoliz olup bu fazda polimer UV ışığını absorblayarak uyarılmakta ve normal enerji seviyesinden yüksek enerji seviyesine çıkmaktadır. İkinci faz, yükseltgenme (oto oksidasyon) olup bu fazda serbest radikallerin havadaki oksijen ile polimer yapısında peroksi radikalleri oluşturmasıdır. Yüksek reaktivite gösteren serbest radikallerin sayısının artması bağlayıcı filminde zincir bölünmesi, depolimerizasyon ve küçük polimer bileşenlerin buharlaşması gibi birçok karmaşık reaksiyonlara sebep olurlar. Üçüncü faz ise çapraz bağlanma olup çapraz bağlanma polimerin camsı geçiş sıcaklığını yükseltmekte, film esnekliğini azaltmakta ve daha kırılgan hale getirmektedir.

Son yıllardaki nano teknoloji alanındaki gelişmeler nano boyuttaki metal oksitlerin (örneğin TiO₂, ZnO, CeO₂) kaplamaların geçirgenliğinde anlamlı bir olumsuzluk yaratmadan UV absorblayıcı olarak kullanabileceğini ortaya koymuştur. Nano boyuttaki bu tanecikler boya formülasyonlarında toz halde veya emülsiyon halde kullanılabilmektedir. Bu nano teneciklerin kullanımında en dikkat edilmesi gereken konu formülasyondaki diğer bileşenler ile uyumlu olması, yüksek viskozite artışlarına, tortu ve topaklanmaya neden olmaması, vernik gibi şeffaf uygulamalarda geçirgenliği ve parlaklığı azaltmamasıdır. Kaplamanın optik özelliği UV absorblayıcı malzemenin tanecik boyuna, tanecik dağılımına ve kırılma indisine bağlıdır.

Bu nano katkılar arasında son yıllarda üzerinde en çok araştırma yapılanlardan birisi de zehirsizliği, yeterli foto aktiviteye sahip olması (360 nm’nin altında iyi bir absorbsiyon göstermesi), düşük fiyatı ve de antibakteriyel etkileri nedeniyle nano çinko oksittir. Nano ZnO yarı iletken bir metal oksit olup fotoelektrik cihazların ve nano sensörlerin üretiminde de kullanılmaktadır. ZnO-organik-inorganik kompozit malzemeler ise güneş hücrelerinde ve UV bariyer uygulamalarında kullanılmaktadır.

Dış cephe kaplamalarının performansını incelemek için doğal veya hızlandırılmış yaşlanma testleri uygulanabilmektedir. Doğal yaşlandırma şıkkında güneşli ve kuru iklimin yanında bulutlu ve ıslak bir iklim farkı yaratan konum, testin başlama zamanı (örneğin ocak veya haziran), ayrıca mevsimsel dalgalanmaların yıldan yıla değişmesi anlamlı sonuçlar almak için 10 yıla kadar varan test süreleri gerektirebilmektedir. Diğer bir olumsuz durum da teste tabi tutulan boya panellerinin kir ve mikro organizmalardan temizlenerek ölçümlerinin alınmasındaki insan faktörüdür. Bazı araştırmacılar 1 yıllık test süresinin bile fikir verebileceğini belirtmekle beraber ASTM International and National Coil Coatings Association müşterek çalışması ile 23 farklı boya türünün performans sıralamasının yıldan yıla değiştiği ve ancak 7. yılda ΔE (toplam renk değişimi parametresi) sıralamasının 10. yıl sonuçlarına uyum gösterdiği tespit edilmiştir. Bu nedenle boya üreticileri doğal yaşlandırmayla ancak % 70 oranında uyum sağlanabildiği bilinmesine rağmen, hızlandırılmış yaşlandırma testlerine başvurmaktadır. 500 veya 1000 saatlik UV ışını ve su yoğuşturma çevrimlerine maruz bırakılan örneklerle boyaların kalitesi hakkında iyi bir bilgi sahibi olunabilmekte, en azından kötü performans gösteren örneklerin yıllarca test edilmesinin önüne geçilmektedir.

Dış cephe boya fiyatları kullanılacak boyanın ve uygulama yapılacak binanın özelliklerine göre değişiklik göstermektedir. Dış cephe boya uygulama fiyatı almak ve ARGE YAPI ayrıcalıklarından yararlanmak için aşağıda bulunan ücretsiz keşif formumuzu doldurabilir veya (216) 629 54 39 numaralı telefondan bize ulaşabilirsiniz.

Adınız Soyadınız

E-posta Adresiniz

İrtibat Telefonunuz

Mesajınız