Açıklama
Su bazlı endüstriyel antikorozif kaplamalar, petrol ve gaz, denizcilik ve ağır makine sektörlerinde metal yapıların korunmasında kilit bir rol oynar. Ancak üreticiler, genellikle kaplamanın kabuk açmasına neden olan metal alt tabakalara yetersiz yapışma ve tuz spreyi koşulları ya da kimyasal maruziyet gibi zorlu ortamlarda yapıları savunmasız bırakan yetersiz korozyon direnci olmak üzere iki temel sorunla sürekli olarak mücadele eder. Ultra ince boyutlu tanecikleri, yüzey hidrofilik modifikasyonu ve kimyasal inertliği gibi benzersiz özellikleriyle bu sorunlara etkili bir şekilde çözüm sunan ultra ince kaolin tozu, hidrofilik işlem görmüş haliyle öne çıkmaktadır.
Suda çözünen kaplamalarda tortu oluşumuna neden olabilen veya korozyon direncini azaltabilen standart dolgu maddelerinin aksine, bu özel kaolin tozu, su bazlı sistemlerin düşük uçucu organik bileşik (VOC) avantajını korurken hem yapışmayı hem de korozyon direncini önemli ölçüde artırır. Sonuç olarak, yüksek performanslı antikorozif kaplamaların formülasyonunda vazgeçilmez bir bileşen haline gelmiştir.
Yapışma Artırma Mekanizmaları
Kaplamaların metal alt tabakalara yapışması, etkili antikorozif korumanın temel taşını oluşturur. Sağlam bir yapışma olmadan nem ve korozyona neden olan maddeler, kaplama ile metal arasındaki arayüze kolayca nüfuz edebilir ve film altı korozyonuna yol açabilir. Hidrofilik işlem görmüş, tanecik boyutu D50'in 0,5-1,2 μm (12000-20000 mesh) aralığında olduğu ultra ince kaolin tozu, yapışmayı birden fazla mekanizma aracılığıyla iyileştirir.
İlk olarak, ultra ince partiküller kum püskürtme veya kimyasal işlem gibi işlemler sonucu metal yüzeylerde oluşan mikro çukurları doldurarak kaplama ile alt katman arasında "mekanik bir kilit" oluşturur. İkinci olarak, polikarboksilat bazlı dağıtıcılar kullanılarak elde edilen hidrofilik yüzey işlemi, su bazlı reçinelerle uyumunu artırır. Bu, metal oksitlere karşı homojen dağılım ve sıkı bir bağlanma sağlar.
Kaplamaların ağırlığının %12'sinden %18'ine kadar eklendiğinde ve epoksi veya akrilik su bazlı reçinelerle karıştırıldığında, kaolin tozu yapışma gücünü (ASTM D4541) 3 MPa'dan 5,5-6,2 MPa'ya çıkartabilir. Ayrıca kesi-çapraz testlerde 5B yapışma sınıfı (kaplamanın soyulmaması) elde edilebilir. Çin'in Jiangsu eyaletindeki bir kaplama üreticisinden alınan gerçek dünya örneği, etkinliğini göstermektedir. Deniz antikorozif kaplamalarda kullanıldığında, çelik plakalarda yapılan testler, kaolin içermeyen kaplamalarda sadece 300 saat sürerken, deniz suyuna 1000 saat batırılmadan sonra kaplamanın soyulmadığını göstermiştir. Petrol ve doğalgaz boru hattı sektöründe, gelişmiş yapışma, kaynak ve gömme süreçleri sırasında kaplamanın zarar görmesini önleyerek 5 yıllık süre içinde bakım maliyetlerinin %40 oranında azalmasını sağlamaktadır.
Korozyon Direnci İyileştirme
Korozyon direnci, endüstriyel antikorozif kaplamaların nihai hedefidir ve hidrofilik işlem uygulanmış ultra ince kaolin tozu bu performansı önemli ölçüde artırır. Plak benzeri partikül yapısı, kaplama filminin içinde "dolambaçlı bir yol" oluşturur. Bu yapı, tuz, su ve kimyasallar gibi korozyona neden olan maddelerin metal yüzeyine nüfuz etmesini etkili bir şekilde yavaşlatır.
Su bazlı kaplamalara eklendiğinde, kaolin tozu nötr tuz sis direncini (ASTM B117) 500 saatten 1200-1500 saate kadar uzatabilir ve offshore çelik yapılar için korozyon gereksinimlerini kolayca karşılar. Almanya'daki bir ağır makine üreticisi, bu kaolin tozunu içeren bir formülasyonla kaplanmış ekskavatör kepçeleri üzerinde testler gerçekleştirdi. 800 saat tuz sis maruziyetinin ardından, değiştirilmemiş kaplamalarda %40'a karşılık gelen değerken, metal yüzeyde yalnızca %5 pas oluşumu gözlemlendi.
Kaolin tozu ayrıca kimyasal direnci de artırır. Bu tozun %15'i ile yapılan kaplamalar, şişme veya renk değişimine neden olmadan %5'lik sülfürik asit ve %10'luk sodyum hidroksit çözeltilerinde 30 gün süreyle batırılmaya dayanabilmektedir ve bu da onları kimya işleme tesislerinde kullanım için ideal hale getirmektedir. Ayrıca yüksek beyazlığı (L* değeri ≥94%) nedeniyle beyaz antikorozif kaplamalarda titanyum dioksitin (TiO₂) bir kısmının yerini alabilmekte ve opaklık kaybı olmadan ham madde maliyetlerinin %15 oranında düşmesini sağlamaktadır.
Hazır Üretim Süreci
Su bazlı endüstriyel antikorozif kaplamalar için hidrofilik işlem uygulanmış ultra ince kaolin tozu üretimi, optimal performansı garanti altına almak amacıyla dikkatle yürütülen bir dizi adımı içerir. Çin'in Jiangxi bölgesi ve ABD'nin Güney Carolina eyaleti gibi yüksek saflıkta yataklardan temin edilen ham kaolin cevheri, kum ve organik safsızlıkları uzaklaştırmak için ilk olarak yıkanır. 20.000-25.000 gauss şiddetinde manyetik ayırma işlemi ise potansiyel olarak korozyona neden olabilecek demir içeren minerallerin uzaklaştırılmasını sağlar.
Daha sonra, istenen ultra ince partikül boyutuna ulaşmak için 1800-2200 bar'da çalışan yüksek basınçlı homojenizatörlerle ıslak öğütme işlemi uygulanır. Kritik hidrofilik işlem aşamasında, kaolin ağırlığının %1,0-%1,5'lik dozunda polikarboksilat dispersanlar kullanılarak partiküller kaplanır. Bu işlem, partiküllerin su bazlı reçinelerde aglomera olmaksızın dağılmış halde kalmasını sağlar.
Süspansiyon daha sonra kaplamadaki zayıf noktaları oluşturabilecek kaba partikülleri (≥2 μm) uzaklaştırmak amacıyla ultrasantrifüj işlemine tabi tutulur. Son olarak süspansiyon 190-230°C'de püskürtmeli kurutma işleminden geçirilerek serbestçe akan ve nem içeriği %0,2'yi geçmeyen bir toz elde edilir. Toz, depolama sırasında nem emilimini önlemek amacıyla hava almayan alüminyum folyo poşetlere paketlenir.
Özelleştirilmiş Teknik Parametreler
Bu kaolin tozunun temel teknik parametreleri, su bazlı antikorozif kaplamaların gereksinimlerini karşılamak üzere titizlikle uyarlanmıştır. Bunlara D50 partikül boyutu 0,5-1,2 μm, hidrofilik işlem kaplaması ≥ %98 (su temas açısı ≤30° ile temas açısı ölçümüyle doğrulanmıştır), beyazlık (L* değeri) ≥ %94, demir içeriği (Fe₂O₃) ≤ %0,15, yağ emilimi 23-28 mL/100g ve viskozite (suda %50 katı madde) ≤250 cP dahildir.
Bu parametreler çeşitli testlerle titizlikle doğrulanır. Partikül dağılımını belirlemek için lazer partikül boyut analiz cihazları, kimyasal bileşim analizi için X-ışını floresans (XRF) ve kaplama performansının doğrulanması için tuz sprey odaları kullanılır. Her parti, ISO 12944 (Boyalar ve vernikler—Koruyucu boya sistemleriyle çelik yapıların korozyondan korunması) gibi sektör standartlarına uyumunu onaylayan Analiz Sertifikası (CoA) ile birlikte gönderilir.
Optimize Edilmiş Tedarik Zinciri Desteği
Bu kaolin tozunun tedarik zinciri, kaplama üreticilerinin üretim döngüleriyle uyumlu hale getirilmek üzere optimize edilmiştir. Paketleme seçenekleri çeşitlidir ve küçük parti denemeleri için 25 kg'lık vakumlu poşetler ile büyük ölçekli üretim için 500 kg'lık toplu konteynerler içerir. Tozun depolama ve taşıma sırasında kirlenmesini önlemek amacıyla iç astarlar kullanılır.
Gönderimler, Maersk ve Hapag-Lloyd gibi kimyasal maddelerde uzmanlaşmış lojistik sağlayıcılarla koordine edilerek Asya, Avrupa ve Kuzey Amerika'daki ana sanayi merkezlerine güvenilir teslimat sağlanmaktadır. Teslim süreleri değişiklik göstermekte olup Güneydoğu Asya için 10-14 gün, Avrupa için 28-35 gün arasında sürmektedir.
Teknik ekipler, kaplama formülasyonu optimizasyonu konusunda destek de dahil olmak üzere saha hizmeti sunar. Örneğin, denizcilik kaplamaları için %15 kaolin tozu ve endüstriyel makine kaplamaları için %12 önerirler. Ayrıca dispersantın ayarlanmasıyla aglomerasyon sorunlarının giderilmesi gibi sorun giderme hizmetleri de sağlarlar. Yeni ürün kullanıcıları için 50-100 kg'lık numune partileri mevcuttur ve bu partiler mevcut reçine sistemleriyle uyumluluğu doğrulamak amacıyla kaplamanın performans testleri (yapışma, tuz sis testi) ile birlikte verilir.
Endüstriler performanstan ödün vermeden çevre dostu antikorozif çözümlere önem vermeye devam ettikçe, hidrofilik işlem görmüş ultra ince kaolin tozu vazgeçilmez bir malzeme haline gelmiştir. Yapışmayı artırma, korozyon direncini artırma ve maliyetleri düşürme konularındaki yetenekleri sayesinde kaplama üreticileri, katı çevre düzenlemelerine ve endüstriyel standartlara uyum sağlayabilirler. Bu durum, petrol & gaz, denizcilik ve ağır makine endüstrilerindeki varlıkların korunması için küresel pazarlardaki rekabet güçlerini de artırmaktadır. Uygulama alanları sürekli genişlemekte olup su bazlı endüstriyel antikorozif kaplamalar alanında yeniliği teşvik etmekte ve sektörde oyunu değiştiren bir bileşen olarak konumunu pekiştirmektedir.
×
