01/03/2015 : 12:33:59
SODYUM SİLİKAT BAZLI
SİLİKAT BOYASI ve KAPLAMA MADDESİ
Tarihçe
Silikat bazlı kaplamalara M.Ö. 6000 yıl evvel yapılan eserlerde rastlanmıştır. Firavunlar döneminde silikat esaslı birtakım kaplamalar bulunmuştur. O günkü imkanlar ile kum ve odun külünün beraber eritilmesi ile silikatların elde edildiği düşünülmektedir. Orta çağ döneminde bu tür boyaların kullanımı çok yaygındı. Orta çağdan sonra nedense bu tür boyaların izleri birden kaybolmuştur.
1800 lü yıllarda potasyum silikat bazlı boyalar tekrar kullanılmaya başlanmıştır. O zamanlarda yapılan boyalar günümüze kadar solmadan kadar gelmiştir. 1800 lı yıllarda boyanan kilise, belediye binaları, hotel, hastane, üniversite binalarının bozulmadığı, yüzeyden kalkmadığı ve bu boyaların kullanılan harç ile kimyasal olarak bağlandığı ve renklerinde de bir solma olmadığı görülmüştür. 1970 lerden sonra silikat boyalarının önemi giderek artmaya başlamıştır. Bu tarihlerden sonra dünyada silikat boyalarına geri dönüş başlamıştır. Bugün Avrupa da silikat boyalarının boya imalatında ki tüketim miktarı % 10- 15 civarındadır.
Tepkimeler
Silikat boyalarının ana maddesi Potasyum silikattır. Potasyum silikat, potasyum karbonat ve silisyum dioksitin 1100 C de eritilmesi ile elde edilir. Kullanılan maddelerin oranlarına göre farklı özellikte silikatlar elde etmek elde etmek mümkündür. Bu farklı özellikler modül sayısı ile tanımlanır.
Modül: Silisyum dioksit miktarının potasyum oksit miktarına oranı olarak tarif edilir.
Dünyada silikat boyalarının imalatında potasyum silikat kullanılmaktadır. Bunun nedeni yüksek modüllü potasyum silikatın suda kolay çözünmesi, hava karbon dioksiti ile kolaylıkla polimer oluşturmasıdır. 3.25 modül sodyum silikat ancak basınç altında buharda çözünür ve CO2 ile polimerleşme yerine karbonatlaşır ve yüzeyde toz tabakası meydana gelir. Bu sebepten klasik yöntemle sodyum silikattan silikat boyası yapmak imkânsızdır.
Üretim
Yaptığım literatür çalışmaları ve internet kayıtlarına göre dünyada ticari olarak sodyum silikatlı boya imalatı yoktur. Bütün çalışmalar potasyum silikatlı boyalar üzerine yönelmiştir. Potasyum silikatın pahalı olması nedeniyle ben çalışmalarımı sodyum silikat üzerine yönelttim. Çalışmalarımda POZOLANİK REAKSİYONDA istifade ettim. Pozolanik reaksiyon sönmüş kireç, silika ve suyun reaksiyonu ile oluşur ve Kalsiyum Silikat Hidrat ( ) meydana gelir ve bu reaksiyon Portland çimentosunun reaksiyonudur.
Başlangıçta 3.25 modül sodyum silikat ile çalışmalarımı yaptım. Kullandığım boya reçetesine 3.25 modül sodyum silikat ve özel olarak hazırladığım SiO2 dispersiyonunu ve kalsit ilave ettim. Kalsit, boya yüzeye sürüldüğü zaman havanın karbon dioksiti ile suda kısmen çözünen kalsiyum bikarbonata ve buda kalevi ortamda kalsiyum hidroside dönüşür. . Kalsiyum hidroksit, silika dispersiyonu, sodyum silikat ile su ile reaksiyon vermektedir.
Burada oluşan kalsiyum silikat hidrat polimerleşerek molekül büyümektedir. Bu reaksiyon çimento harcında olduğu gibi 28 günde tamamlanmaktadır. Daha sonraki çalışmalarımda 2.8, 2.5 ve 2 modül sodyum silikat ile çalıştım ve bunlardan silikat boyaları ürettim. Silika dispersiyonu ile yapılan silikat boyalarında modül sayısı modül sayısının hiçbir önemi yoktur.
Klasik potasyum silikatlı boyalarda en az 3.25 modül olması gerekirken silika dispersiyonu ile yapılan sodyum silikatlı boyalarda modül sayısının önemi yoktur. Her modül sodyum silikat ile silikat boyası yapmak mümkündür.
Silikat boyası duvar yüzeylerinin kaplanmasında kullanılan tek komponentli, inorganik esaslı bir boyadır. Silikat boyası alüminyum ve çinko dışındaki metallere bağlanmaz, alüminyum metali ile silikat boyası alüminat ve çinko ile çinkat oluşturarak yüzeye kimyasal olarak bağlanır. Silikat boyası bünyesinde kalsiyum bulunan yüzeylere kimyasal bağ oluşturarak bağlanır. Silikat boyası, yüzeyin içine girerek yüzey ile mikro kristalin yapısında kimyasal bağ oluşturur ve yüzeyde şişme-kabarma yapmaz.
Doç. Dr. Yavuz Pelister
info@yavuzpelister.com
00905326718969
Sodium Silicate Based Silicate Paint and Coating Material
History
Silicate based coating materials can be traced back to 6th millennium BC. Some objects with silicate based coatings belonging to the pharaonic ages were found in excavations. Guesses are that sand and wood ash used to be molten together to obtain silicate. The use of such coatings was also widespread during the medieval era. By the end of the medieval era, the use of silicate based coatings surprisingly came to an end.
The use of silicate based coatings had a restart at the 19th century. The paints produced at those times reached the present days without discoloration. It was observed that churches, municipality buildings, hotels, hospitals, and university buildings that were coated at those years did not have their coatings split off, did have the coatings chemically bonded with the mortar, and the colors did not fade. By the 1970s, the importance of silicate based coatings was on the rise again. In the present days, the production of silicate based coatings constitutes 10 – 15 % of the total production in Europe.
Reactions
The primary raw material used in the production of silicate based paints is potassium silicate. It is obtained by melting potassium carbonate and silicon dioxide at 1100°C. It is possible to obtain silicates with varying properties depending on the amounts of the ingredient materials. Such properties are identified by a modulus number.
Modulus: ratio of the amounts of silicon dioxide to potassium oxide.
Potassium silicate is used in the production of silicate based paints worldwide. This has two reasons:
• Potassium silicate with a high modulus has a high solubility in water.
• Easily creates polymers with the carbon dioxide in air.
Sodium silicate with a modulus of 3.25 dissolves in vapor under pressure only, and instead of polymerizing, it carbonizes with CO2, and creates a layer of dust on the surface. Thus, it is impossible to create silicate paints with the classical method.
Production
According to my literature studies and to the sources on the Internet, there is no commercial production of sodium silicate paints in the world. That’s because entire work is targeted on potassium silicate coatings. I directed my studies toward sodium silicate because of the high cost of potassium silicate. I exploited the pozzolanic reaction which occurs with the reaction of slaked lime, silica, and water, and produces calcium silicate hydrate ( ). This is the reaction of the Portland cement.
I initially worked on sodium silicate with a modulus of 3.25. I added sodium silicate with a modulus of 3.25 together with SiO2 dispersion and calcite. Calcite becomes calcium bicarbonate which partially dissolves in water by the help of the carbon dioxide in the air, when the paint is applied on a surface. This calcium bicarbonate becomes calcium hydroxide in alkaline environments. Calcium hydroxide reacts with silica dispersion, sodium silicate, and water, and produces calcium silicate hydrate.
The calcium silicate hydrate formed through these reactions is enlarged by polymerization. This reaction completes in 28 days, just like cement mortar.
In my proceeding studies, I employed sodium silicates with modules of 2.8, 2.5, and 2, and I produced silicate paints. I concluded that the modulus number does not have any importance in the production of silicate paints produced by silica dispersion.
While the modulus must be at least 3.25 for classical potassium silicate paints, the modulus number does not have any importance in the production of silicate paints produced by silica dispersion. It is possible to produce silicate paints using silica dispersion with any modulus.
Silicate paint is a single-component, inorganic paint used for coating mural surfaces. Silicate paints do not adhere to metals other than aluminate and zinc. Silicate paints bind chemically with aluminum and zinc, but not with other metals. Silicate paints adhere to the surfaces comprising calcium by creating chemical bonds. Silicate paints bind to the micro-crystals and fuses into the surface, hence no split off.
Doc. Dr. Yavuz Pelister
info@yavuzpelister.com
00905326718969
SİLİKAT BOYASI ve KAPLAMA MADDESİ
Tarihçe
Silikat bazlı kaplamalara M.Ö. 6000 yıl evvel yapılan eserlerde rastlanmıştır. Firavunlar döneminde silikat esaslı birtakım kaplamalar bulunmuştur. O günkü imkanlar ile kum ve odun külünün beraber eritilmesi ile silikatların elde edildiği düşünülmektedir. Orta çağ döneminde bu tür boyaların kullanımı çok yaygındı. Orta çağdan sonra nedense bu tür boyaların izleri birden kaybolmuştur.
1800 lü yıllarda potasyum silikat bazlı boyalar tekrar kullanılmaya başlanmıştır. O zamanlarda yapılan boyalar günümüze kadar solmadan kadar gelmiştir. 1800 lı yıllarda boyanan kilise, belediye binaları, hotel, hastane, üniversite binalarının bozulmadığı, yüzeyden kalkmadığı ve bu boyaların kullanılan harç ile kimyasal olarak bağlandığı ve renklerinde de bir solma olmadığı görülmüştür. 1970 lerden sonra silikat boyalarının önemi giderek artmaya başlamıştır. Bu tarihlerden sonra dünyada silikat boyalarına geri dönüş başlamıştır. Bugün Avrupa da silikat boyalarının boya imalatında ki tüketim miktarı % 10- 15 civarındadır.
Tepkimeler
Silikat boyalarının ana maddesi Potasyum silikattır. Potasyum silikat, potasyum karbonat ve silisyum dioksitin 1100 C de eritilmesi ile elde edilir. Kullanılan maddelerin oranlarına göre farklı özellikte silikatlar elde etmek elde etmek mümkündür. Bu farklı özellikler modül sayısı ile tanımlanır.
Modül: Silisyum dioksit miktarının potasyum oksit miktarına oranı olarak tarif edilir.
Dünyada silikat boyalarının imalatında potasyum silikat kullanılmaktadır. Bunun nedeni yüksek modüllü potasyum silikatın suda kolay çözünmesi, hava karbon dioksiti ile kolaylıkla polimer oluşturmasıdır. 3.25 modül sodyum silikat ancak basınç altında buharda çözünür ve CO2 ile polimerleşme yerine karbonatlaşır ve yüzeyde toz tabakası meydana gelir. Bu sebepten klasik yöntemle sodyum silikattan silikat boyası yapmak imkânsızdır.
Üretim
Yaptığım literatür çalışmaları ve internet kayıtlarına göre dünyada ticari olarak sodyum silikatlı boya imalatı yoktur. Bütün çalışmalar potasyum silikatlı boyalar üzerine yönelmiştir. Potasyum silikatın pahalı olması nedeniyle ben çalışmalarımı sodyum silikat üzerine yönelttim. Çalışmalarımda POZOLANİK REAKSİYONDA istifade ettim. Pozolanik reaksiyon sönmüş kireç, silika ve suyun reaksiyonu ile oluşur ve Kalsiyum Silikat Hidrat ( ) meydana gelir ve bu reaksiyon Portland çimentosunun reaksiyonudur.
Başlangıçta 3.25 modül sodyum silikat ile çalışmalarımı yaptım. Kullandığım boya reçetesine 3.25 modül sodyum silikat ve özel olarak hazırladığım SiO2 dispersiyonunu ve kalsit ilave ettim. Kalsit, boya yüzeye sürüldüğü zaman havanın karbon dioksiti ile suda kısmen çözünen kalsiyum bikarbonata ve buda kalevi ortamda kalsiyum hidroside dönüşür. . Kalsiyum hidroksit, silika dispersiyonu, sodyum silikat ile su ile reaksiyon vermektedir.
Burada oluşan kalsiyum silikat hidrat polimerleşerek molekül büyümektedir. Bu reaksiyon çimento harcında olduğu gibi 28 günde tamamlanmaktadır. Daha sonraki çalışmalarımda 2.8, 2.5 ve 2 modül sodyum silikat ile çalıştım ve bunlardan silikat boyaları ürettim. Silika dispersiyonu ile yapılan silikat boyalarında modül sayısı modül sayısının hiçbir önemi yoktur.
Klasik potasyum silikatlı boyalarda en az 3.25 modül olması gerekirken silika dispersiyonu ile yapılan sodyum silikatlı boyalarda modül sayısının önemi yoktur. Her modül sodyum silikat ile silikat boyası yapmak mümkündür.
Silikat boyası duvar yüzeylerinin kaplanmasında kullanılan tek komponentli, inorganik esaslı bir boyadır. Silikat boyası alüminyum ve çinko dışındaki metallere bağlanmaz, alüminyum metali ile silikat boyası alüminat ve çinko ile çinkat oluşturarak yüzeye kimyasal olarak bağlanır. Silikat boyası bünyesinde kalsiyum bulunan yüzeylere kimyasal bağ oluşturarak bağlanır. Silikat boyası, yüzeyin içine girerek yüzey ile mikro kristalin yapısında kimyasal bağ oluşturur ve yüzeyde şişme-kabarma yapmaz.
Doç. Dr. Yavuz Pelister
info@yavuzpelister.com
00905326718969
Sodium Silicate Based Silicate Paint and Coating Material
History
Silicate based coating materials can be traced back to 6th millennium BC. Some objects with silicate based coatings belonging to the pharaonic ages were found in excavations. Guesses are that sand and wood ash used to be molten together to obtain silicate. The use of such coatings was also widespread during the medieval era. By the end of the medieval era, the use of silicate based coatings surprisingly came to an end.
The use of silicate based coatings had a restart at the 19th century. The paints produced at those times reached the present days without discoloration. It was observed that churches, municipality buildings, hotels, hospitals, and university buildings that were coated at those years did not have their coatings split off, did have the coatings chemically bonded with the mortar, and the colors did not fade. By the 1970s, the importance of silicate based coatings was on the rise again. In the present days, the production of silicate based coatings constitutes 10 – 15 % of the total production in Europe.
Reactions
The primary raw material used in the production of silicate based paints is potassium silicate. It is obtained by melting potassium carbonate and silicon dioxide at 1100°C. It is possible to obtain silicates with varying properties depending on the amounts of the ingredient materials. Such properties are identified by a modulus number.
Modulus: ratio of the amounts of silicon dioxide to potassium oxide.
Potassium silicate is used in the production of silicate based paints worldwide. This has two reasons:
• Potassium silicate with a high modulus has a high solubility in water.
• Easily creates polymers with the carbon dioxide in air.
Sodium silicate with a modulus of 3.25 dissolves in vapor under pressure only, and instead of polymerizing, it carbonizes with CO2, and creates a layer of dust on the surface. Thus, it is impossible to create silicate paints with the classical method.
Production
According to my literature studies and to the sources on the Internet, there is no commercial production of sodium silicate paints in the world. That’s because entire work is targeted on potassium silicate coatings. I directed my studies toward sodium silicate because of the high cost of potassium silicate. I exploited the pozzolanic reaction which occurs with the reaction of slaked lime, silica, and water, and produces calcium silicate hydrate ( ). This is the reaction of the Portland cement.
I initially worked on sodium silicate with a modulus of 3.25. I added sodium silicate with a modulus of 3.25 together with SiO2 dispersion and calcite. Calcite becomes calcium bicarbonate which partially dissolves in water by the help of the carbon dioxide in the air, when the paint is applied on a surface. This calcium bicarbonate becomes calcium hydroxide in alkaline environments. Calcium hydroxide reacts with silica dispersion, sodium silicate, and water, and produces calcium silicate hydrate.
The calcium silicate hydrate formed through these reactions is enlarged by polymerization. This reaction completes in 28 days, just like cement mortar.
In my proceeding studies, I employed sodium silicates with modules of 2.8, 2.5, and 2, and I produced silicate paints. I concluded that the modulus number does not have any importance in the production of silicate paints produced by silica dispersion.
While the modulus must be at least 3.25 for classical potassium silicate paints, the modulus number does not have any importance in the production of silicate paints produced by silica dispersion. It is possible to produce silicate paints using silica dispersion with any modulus.
Silicate paint is a single-component, inorganic paint used for coating mural surfaces. Silicate paints do not adhere to metals other than aluminate and zinc. Silicate paints bind chemically with aluminum and zinc, but not with other metals. Silicate paints adhere to the surfaces comprising calcium by creating chemical bonds. Silicate paints bind to the micro-crystals and fuses into the surface, hence no split off.
Doc. Dr. Yavuz Pelister
info@yavuzpelister.com
00905326718969