TARIFNAME BIR ALEV GECIKTIRICI KÖPÜK OLUSTURAN BILESIMIN ÜRETILMESINE YÖNELIK YÖNTEM Mevcut bulus birinci istemde açiEJandlgiEIüzere, bir basüçllîlkonteynerdan köpük olusturan bilesimin ekstrüzyonunun ardIan bir ates geciktirici köpügün üretilmesine yönelik en aziEtIan bir tek organik prepolimer bilesimi içeren tek bilesenli köpük olusturan bilesimin üretilmesine yönelik bir yöntem ile ilgilidiir. ÖNCEKI TEKNIK Günümüzde, poliüretan köpükler gibi polimer köpükler yaygI olarak kullanndadlEl bu köpüklerin yapELiygulamalarIa kullanllarEbzellikle göze çarpmaktadlEl Uygulamalari. ve verimliliklerinin kolayllglian kaynakllZloIarak, baleçlElaerosol konteynerlerinde bulunan tek bilesenli poliüretan köpükler yaplîliygulamalarIa, örnegin yapilârda pencerelerin veya kapllârlE montajII sonrasIa bir dolgu malzemesi, boru dösemesi için kuru hacimlere veya duvar iyilestirmelerine yönelik dolgu malzemesi olarak yaygI bir biçimde kullanIi bulmaktadlEi Bu uygulamalarda, köpüklerin ates veya alev geciktirici özellikleri giderek artan bir Önem kazanmlSIlElve günümüzde köpükler resmi makamlar taraflEtlan belirlenen standart düzeylerini karsllâmak durumunda olabilmektedir. Geleneksel tek bilesenli aerosol PU köpüklerinde, ates geciktirici özellikler halojenler, özellikle brom ve klor içeren polioller ve plastiklestiriciler; slîlîfosfor içeren içerik maddeleri, örnegin halojenli tipler de dâhil olmak üzere fosfat, fosfonat, polioller; polieter poliollerden daha iyi ates geciktirici Özellikler gösteren MDI ve TDI ve polyester polioller gibi aromatik izosiyanatlar gibi farklElçerik maddelerinin mevcudiyetiyle temin edilmektedir. Bahsedilen son grupta, aromatik polyester polioller alifatik tiplerden daha iyi performans göstermektedir. Üstelik, daha yüksek miktarda kapallîhücreye sahip köpüklerde, florlanmEhidrokarbonlarI itici gaz olarak kullanIilZl propan/ bütan/ DME içeren formülasyonlarla karsliâst-Ilgia daha iyi ates geciktirici özelliklere yol açmaktadß Söz konusu tüm içerik maddelerinin slîlîloldugu göz önünde bulundurulmallß Bu tür bir köpük olusuran bilesimde katElçerik maddelerinin kullanIiÇlsöz konusu katllârI nispeten düsük aklgkan olmayan izosiyanatlar, polioller, plastiklestiriciler ve itici gazlarI karlgEllEUaki kutusunda aylEina ve çökelmeye yol açmaktadIE Bununla birlikte daha yaklEl zamanda gelistirilen köpükler (örnegin alifatik izosiyanatlar, düsük monomerik izosiyanat, düsük monomerik izosiyanat polimerler, silan uçlu polimerler, ...) aromatik izosiyanatlarI dikkate deger ölçüde daha küçük miktarlarIDiçermektedir. Bu formülasyonlarI daha az izosiyanat içermesi nedeniyle, bunlar geleneksel köpüklerden `daha yumusak' olmaktadlElve köpük olusturan formülasyonun üretimi, halojen veya fosfor için s[IZl [Ela iyi bir kaynak olan plastiklestiricilerin kullanIiDdaha az belirgin olmaktadE AzaltHBwlSizosiyanat ve ates geciktiren plastiklestirici içeriginin formülasyon içinde kombinasyonu, burada gerekli olan ates geciktirici özelliklerine, geleneksel olarak kullanllân içerik maddelerinden üretilen formülasyonlarla karsllâst-[glEUa ulasllîhasII çok daha zor olmasi yol açmaktadE Tek bilesenli köpüklenme bilesimleri genel olarak bir prepolimer, bir itici gaz karlglEiEl/e katkEI maddeleri içermektedir ve lellKla atilâbilir balelçllîaerosol kutularülçinde bulunmaktadß Köpük, kutudan prepolimerin dagHîIEiII ardIan qusturulmaktadlEI Prepolimer hava nemi ile temas sonrasIia sertlesmektedir. ÖNCEKI TEKNIGIN AÇIKLAMASI USZOO4/0122119 numaraIElpatent dokümanlgl genlesebilir grafit partiküllerin bir s[lZmacI vidas. sokulmasIElve sliZlnacI vidasII genlesebilir grafiti izosiyanat veya poliolün bir daglHlîliElIe karlgtlülnak üzere kullanilüiasIEiçeren bir iki bilesenli atese dayaniEIEboliüretan ve/veya poliizosiyanüratI imalatlEla yönelik bir yöntem açllîlamaktadlB Izosiyanat ve poliol sonrasIdas reaksiyona neden olacak ayrIZformüIasyonlar olarak vidanI içine sokulmaktadlE Vidas, izosiyanat ve poliol reaktantlarlEl homojen karlglîrhIEtemin etmektedir ve genlesebilir grafitin köpük olusturan bilesim boyunca homojen bir yayllöîas- ulasII[gi|:1lemin etmektedir. USZOO4/0122119 numarallJJatent dökümanütercihen, köpügün üretilmesinin hemen öncesinde bir siKhraç vidasIda reaksiyona neden olan bir iki bilesenli köpük formülasyonu açlElamaktadE Bir poliol veya bir izosiyanat içindeki grafitin alternatif olarak daglIJEMarÇI bir lel'naçda üretilebilimektedir, sonraleUa köpügü üretmek için geleneksel bir harman karsnIa kalan bilesenlerin karlgtlElllBwasElieya yüksek balelçlEibüskürtme prosesi gelmektedir. USZOO4/0122119 numaralüpatent dökümanElprepolimer kullanmamaktadlEl veya baslöçllîlkutulardaki grafit dagUJIîlilarII süre içerisinde kararlElKIarÜle/veya raf ömürleri ile ilgilenmemektedir. EP0716109A1 numarallîpatent doküman Çlyarübrepolimer karlgEli içeren bir baleçIEiZûfleme ajanEI açMamaktadE Söz konusu karlglüal reaktantlarI ve üfleme ajanII harmanlanmaslsîla hazEllanmaktadlEIve bir tek-bilesenli PU köpügü üretmek üzere bir veya daha fazla adnda bir baleÇlEkonteynere sokulmaktadlEIve çalkalanmaktadlB Genlesebilir grafit alev geciktirici olarak birlestirilebilmektedir. EP0716109A1 numaralEpatent dokümanEbgIEllRa %3'ten daha az bir izosiyanat monomer içerigine sahip bir prepolimer kullanmamamktadE DE19926312A1 numarallîpatent dokümanlîJbir itici gaz karlgülübir izosiyanat prepolimeri, ve genlesebilir grafit gibi aglElllKça %2 ila 50 aras-a, tercihen aglEIlIKça %5 ila 15 araleUa bir oranda bir alev geciktirici içeren balelçlDbir aerosol kutusunda bir tek bilesenli poliüretan köpük Olusturucu bilesim açlEIamaktadlEJ burada izosiyanat prepolimer aerosol kutusu içerisinde, veya aerosol kutusunun içine tedarik edilmesinin öncesinde olusturulabilmektedir. DE19926312A1 numaralüiatent dokümanüglHlllZça %3'ten daha az bir izosiyanat monomer içerigine sahip bir prepolimerin kullanIiIljçlElamamaktadlEl izosiyanat içerigine sahip bir balelçlElizosiyanat yarüxepolimer karlgElElaçlElamaktadlB Prepolimer karlglEliEldüsük bir viskoziteye sahiptir, serbest akmaktadlE ve hidroksil içeren alkoksilenli linyin veya bu tür Iintinlerin karmlarüleya Iinyinsiz polihidroksil bilesiklerin organik poliizosiyanatlarla bir reaksiyon kabIa en azIa bir tek üfleme ajanII mevcudiyetinde, reaksiyona girmesiyle veya en azIan tek üfleme ajanlEla sahip üfleme ajanüolmaks- olusturulan izosiyanat yarElprepolimerlerin sonrasIas islenmesiyle elde edilebilmektedir. Gerekli görülmesi halinde, bas& konteynerleri, izosiyanat yarüprepolimerlerin ve üfleme ajanlarII yogun olarak karlStlEllüiasEl için bir tamburlama veya çalkalama aparatlEUa islenebilmektedir. US-A-5.834.529 numaralElpatent dölümanlÇl bir yeni gelistirilen baslanglg] malzemesi olarak Iinyin içeren bilesiklerden yapllân bir prepolimerin saglanmaslîproblemine, farklülnekanik özelliklere sahip olan poli izosiyanat poli katkElJrünlerinin üretilmesinin mümkün k[[[Ernas|:lve olaslZlyeni kullannlara açllIhaslZlile çözüm getirmektedir. Linyin, selüloz veya odundan kâglElhamurunun üretiminde yan ürün olarak kaçIllBiaz bir biçimde elde edilen önemli bir atllZJ malzeme olarak kabul edilmektedir. Pre polimer, aglîlllIZÇa izosiyanat yarEprepolimer karlglmll her 100 ölçegi için genlesmis biçiminde, bir alev geciktirici olarak 5 ila 50 ölçek grafit içerebilmektedir. BaleçlElinyin izosiyanat yarüarepolimer karEEillarElbilinen yöntemlerle hazlEllanabilmektedir. Bir proses degiskenine göre, polihidroksil bilesik, izosiyanat prepolimeri vermek için poliizosiyanat ile reaksiyona girmektedir. Prepolimer ilave katkünaddeleri ile karlgtlElBiaktadlEl bir baslik; konteynerine sokulmaktadlElve üfleme ajanEklenmektedir. Diger bir proses degiskenine göre, izosiyanat prepolimer preparasyonu uygun bir baleç konteynerinin içinde üfleme ajanlarII mevcudiyetinde gerçeklestirilmektedir. Elde edilen izosiyanat yarEl prepolimer karlglEliEl sonraleUas uygun aerosol kutularlîlçinde paketlenebilmektedir. US-A-5.834.529 numaralElpatent dokümanlEtla açlEIanan baleçllZlizosiyanat yarlZlprepolimer karlSEliElhâlihazlEla genlesmis grafit içermektedir. Genlesmis grafit, topaklasmayElkapsayan kutunun içeriginden kalanlardan ve nozuldan kutuya ekstrüzyonuna olanak tanIiayacak kadar büyük olan bir partikül boyutuna sahip genlesmis grafitin iri parçalarIlEl olusumundan ayrllân ince bir tozdur. Bu durum bloklanmlgl valflere, homojen olmayan kutu içerigine ve köpük özelliklerinin esit olmayan bir yayllBras. yol açmaktadE US-A-5.834.529 numaralElpatent dökümanÇlgrafitin partikül boyutunun veya prepolimerin viskozitesinin uzaklastlîllân köpüklü nihai ürünün özellikleri için herhangi bir önem taslsîlgltaslladlgllüiçllîlamamaktadlü DE19619421 numaralEpatent dökümanlßda açllîlananlara göre bir veya iki bilesenli köpük aerosol sistemlerine yönelik anti-alev ajanlarlîlkutunun geri kalanlýla kimyasal olarak uyumlu ve karlglabilir olmalIlElve püskürtülebilir olmalIlEl Püskürtülebilirlige iliskin olarak, bu durum alev geciktiricilerin sMZblmasEl/e aerosol kutusunda bulunan 5-. viskozitene ayarlanabilen bir viskoziteye sahip olmasElgerektigi, ve bunlar. katllâstlüna geçirmemesi gerektigi anlamlEla gelmektedir. bilesenli köpüklenebilir karlglînllarda kullanIiIIEl, katmaniküllerin topaklanmasüle/veya valflerin bloke olmas. bagllîcblarak uygun olmadlgllüiçlklmaktadlîl US-BZ-6.752.292 numaralüpatent dokümanÇI bir iki bilesenli köpügün yerinde dagm- yönelik, bir kovanda bulunan yüksek viskoziteli bir poliole ve diger kovanda bulunan yüksek viskoziteli bir izosiyanata sahip olan bir kovan takIiElaçllZlamaktadlEl Genlesebilir grafit kovanlarlE] biri veya her ikisinde bulunmaktadlEl Her iki kovan ortak bir uzatllmlgaslüülerecede ince karlStlEina nozulüne açllB^iaktadE Üretilen köpük boyunca grafitin iyi bir yayilIhaslZl karlgtlîilna nozulunda iki yüksek oranda viskoz bilesenin ve genlesebilir grahtin bir statik karlgEEEEkullanllârak karlgIlEEiasBsebebiyle elde edilebilmektedir, ve karlSIlîilna nozulu 10-20 oranIa bir uzunluk/genislik oran. sahiptir. Nozu, 0.1 ila 0.3 m uzunlugunda grafit partiküllerinin kullanilüias. olanak tanlýan 2 ila 5 mm arasIa bir çapa sahiptir. Grafitin en uygun miktarÜ/olo ila 20 arasIa degismektedir. Bununla birlikte tek bilesenli köpüklerde kullanllân prepolimer köpük olusturan bilesim, bir iki bilesenli formülasyonun bilesenlerinden dikkate deger ölçüde daha düsük bir viskoziteye sahiptir. Bunun bir sonucu olarak, homojen özelliklere sahip bir köpügün üretilmesine olanak tanIiak için buna ek olarak, daha uzun bir süre boyunca depolamanI ardlüdan yeterli ölçüde kararliElKl gösteren tek bilesenli köpük olusturan bilesimdeki genlesebilir grafitin homojen dagIIJEhI ulasllâmamaktadlEl Köpük olusturan bilesimde grafitin homojen olmayan yayllüîasü köpük özelliklerinde çesitlilige yol açarak, uzaklastlülân köpükte grafitin bir homojen olmayan yayllIhalela kaçIilB'iaz olarak yol açacaktlE Böylelikle, uzaklastlElân köpükte grafitin bir homojen yayüüîasII elde edilmesine olanak tanlýbn bir tek bilesenli köpük olusturan bilesime gereksinim duyulmaktadlE BULUSUN AÇIKLAMASI Mevcut bulus, düsük artik] monomerik izosiyanat içeriginde dahi, köpük olusturan bilesimdeki, geleneksel halojen bazl@Iastiklestiricilerin ve flor içeren itici gazlar. yoklugunda dahi düzgün atese dayanilZllIJIZl ve ates geciktirici özelliklerini gösteren bir tek bilesenli köpük olusturan bilesimin üretilmesine yönelik bir proses saglamayßmaçlamaktadlîl Geleneksel halojen bazlüalastiklestiricilerin ve flor içeren itici gazlarI yoklugunda dahi düzgün atese dayanilZllIJEl ve ates geciktirici özelliklerini gösteren bir tek bilesenli köpük olusturan bilesimin üretilmesine yönelik bir prosesin saglanma problemi, birinci istemin karakterize edilen bölümündeki teknik özellikleri gösteren bir proses ile çözülmektedir. Ilaveten, mevcut bulusun prosesi asaglâakiler ile karakterize edilmektedir - prepolimer bilesimi ve aglEllIKça %05 ila 30 oranIia genlesebilir grafitin konteynere tedarik edilmesi, - konteynerin süllîiinaz hale getirilmesi ve balelçlElitici gazI en azIan bir klglnII enjeksiyonu ile kapalElkonteynerin içine baleIçlandlEllIhasEle - konteynerin içeriginin, prepolimer, genlesebilir grafit ve itici gazI karlgtlEllBwasEb neden olmak üzere harekete tabi tutulmaslZl - burada prepolimer bilesimi, genlesebilir grafitin eklenmesi ve prepolimerin, prepolimerin toplam aglEIllglI göre aglîlllKça %3'ten daha az bir izosiyanat monomer içerigine sahip olmaslîcllurumunda en azIan klîlnen prepolimerlestirilmektedir. Itici gaz tek seferde, veya iki veya daha fazla bölümde eklenebilmektedir. Itici gaz yalnlZbir itici gaz olabilmektedir ancak iki veya daha fazla itici gazI karglüilîl da uygun olarak kullanllâbilmektedir. Bu bulusun kapsamliilçerisinde, prepolimer bilesimi, organik prepolimer ve ayrübir bilesen olarak kabul edilen itici gaz haricinde genel katklîlnaddeleri ve dolgu malzemeleri içeren bir bilesime attlîlla bulunmaktadlB Ekstrüzyon sonrasIas, prepolimer genlesmektedir ve hava nemiyle temaslîslonraletlas sertlesmektedir. Genlesebilir grafit ve prepolimer bilesiminin en uygun karlglml ulasmak için, prepolimer tercihen en azIan 75.000 oranIa bir viskoziteye sahip olmaktadlrîl tercihen 900.000 mPa.s altlEUa bir viskoziteye sahip olacaktlü Prepolimer bilesimi ve genlesebilir grafit, aerosol konteynerine bir karlglEil olarak tedarik edilebilmektedir veya prepolimer bilesimi ve genlesebilir grafit konteyner içinde yerinde karlSElllâcak ayrEbilesenler olarak tedarik edilebilmektedir. Geleneksel olarak, polioI-izosiyanat bazlElprepolimerlerin aerosol uygulamalar. yönelik tek bilesenli köpük olusturan formülasyonlar, bunlarI depolanacagEl/e buradan köpük olusturmak üzere uzaklastlîllâcagüonteyner içinde yerinde üretilmektedir. Ilaveten, prepolimerlere yönelik bilesenler, özellikle polioller, izosiyanatlar, genel katkElmaddeleri ve itici gazlar, bir aerosol kutusuna tedarik edilmektedir, burada homojenize hale getirilmektedir ve prepolimer olusturmak üzere polimerizasyon prosesinin kutuda gerçeklestirilmesine olanak tanlElnaktadE Prepolimerizasyon süresince, kutudaki karlglEJiI viskozitesi birinci 24 saatte 20°C'de 500 mPa.s'den bir 10 hatta 1000-kat daha yüksek viskoziteye yavasça artmaktadlEl Prepolimerizasyonun bir egzotermik reaksiyon olmasIan kaynaklEblarak, prepolimerizasyon sonucunda olusan prepolimer, oda lelakHglIdas reaksiyona sokulan bilesenlerin viskozite ile klýlasland[g]lda nispeten daha yüksek bir slîakllgla ve nispeten daha düsük bir viskoziteye sahiptir. Önceki paragrafta açÜZIanan geleneksel yerinde üretim prosesine göre üretilen bir prepolimer bilesiminden elde edilen tek bilesenli polimer köpüklerde meydana gelen problemleri analiz ederken, bulus sahipleri prepolimer olusturmasElgereken reaktantlarI karlSlEilEla katllârI eklenmesinin genellikle kutunun asagEbir bölgesinde katllârI ayrllîhaleb ve çökelmesine ve silZllKla katHârI iri parçalara topaklanmas. yol açt[g]IEgözlemlemislerdir. Bu durum kargliall düsük baslanglÇl viskozitesine atfedilmektedir. Iri parçalarlEl kutudaki düsük viskoziteli SEI] karisim ile homojenlestirilmesine ulasmak zor olmaktadlîl yani: kutu bir karlStlElna aleti içermemektedir ve aerosol kutusunun basitçe çalkalanmasII problemi çözmedigi bulunmustur. KatEhomojensizlikleri kutudaki içerigin ekstrüzyonunu engelleyerek, köpügün ekstrüzyonunun ardIan kutunun valfinin bloklanmasIElIehlikeye atmaktadlü Köpügün ekstrüzyonu slßsIa iri parçalar, sistemin tasarlanma amaclEtlan farklIZköpük özelliklerine yol açarak sllZlllZla geride kalmaktadlEl Geleneksel tek veya iki bilesenli aerosol köpükleri Için, dolaylîlsîla katllâr kullanüBnamaktadlEl Bulus sahipleri, ayrEh önceden olusturulan polimere genlesebilir grafitin eklenmesiyle; polimeri olusturan ham malzemelerin en azIan klElTii prepolimerizasyona ulasllîhasII ardian, prepolimerdeki grafitin yeterli ölçüde esdagUJJîtlEi/e süre içerisinde kararlünir daglIJEllEI elde edilebilecegini gözlemlemislerdir. En azlEUan klîlnen prepolimerlestirilmis bir formülasyon veya en azIan klgtnen önceden olusturulmus polimer, prepolimerizasyon öncesinde köpük olusturan formülasyonun viskozitesinden çok daha yüksek bir viskoziteye sahiptir ve bu durum önceden olusturuan polimer içerisinde genlesebilir grafitin homojenlestirilmesini kolaylastlEilnaktadB Bulus sahipleri, itici gazI sonradan eklenmesinin önceden olusturulmus polimerin ve prepolimer bilesiminin viskozitesinin düsmesine neden olmalela ragmen, bu durumun köpük olusturan bilesimin ates geciktirici özelliklerini olumsuz yönde etkilemedigini gözlemlemistir. Yani bulus sahipleri, yukar- açllZland[gll:gibi hazlEIlanan içeriklere sahip konteynerin elle çalkalanmasIlEi köpügün ekstrüzyonunun sonrasIa köpük olusturan bilesimdeki genlesebilir grafitin yeterli ölçüde bir homojen dagIIJEli- ulasmak veya bunu iyilestirmek için yeterli oldugunu gözlemlemistir. Dahasü genlesebilir grafitin ayrllîhasII aerosol kutusunda gerçeklesmesi durumunda dahi, genlesebilir grafitin katmanlÜaplîlZlgenlesebilir grafitin önceden olusturulmus polimere yani prepolimer bilesimine eklenmesi kosuluyla, aerosol kutusunun içeriginin tekrar homojenlestirilmesine kutunun basitçe çalkalanmasgla ulasllâcaglîlsekilde; kutuda meydana gelen katElpartiküllerin herhangi bir istiflenmesinin gevsek olmasIEltemin etmektedir. Elle çalkalamanI leI[Ela, ekstrüzyon sonrasIda, genlesebilir grafitin yeterli ölçüde homojen bir sekilde yay [gljbir köpük ürettigi bir karlglînlßlde etmek için yeterli oldugu bulunmustur. Bu bulusun yönteminin kapsamljlçerisinde, grafit ve itici gazli-3] eklenmesinin ard Ian, slîljlünaz hale getirilmis konteyner tüm bilesenlerin neredeyse homojen bir karElr-nll ulasIlglübir dereceye kadar çalkalanabilmektedir, ancak bu zorunlu degildir ve daha az bir dereceye kadar bir karElEli aynlZlsekilde yeterli olacaktEl Köpügün üretilmesi için kullanIi öncesinde slîdlEmaz hale getirilmis kutuyu çalkalamak yaygI bir kullanIi oldugundan homojen karlgtlülna zorunlu olarak gerekli olmamaktadlEl Bulus sahipleri, kutu içerisinde bulunan formülasyonun viskozitesinin, prepolimer bilesim karmlüdaki genlesebilir grafitin düzgün bir tekrar yayÜIhalela olanak tan ak üzere yeterli ölçüde düsük oldugunu bulmustur. Bulus sahipleri, bu bulusun yöntemine göre elde edilen köpük olusturan bilesim ile, genlesebilir grafitin, konteynerden ekstrüde edilecek köpügün, aerosol kutusunun bütün raf ömrü süresince yeterli ölçüde homojen yayllgiIElgözlemlemistir. Konteynerden uzaklastlEllBiasEtlurumunda, genlesebilir grafitin ates veya yüksek lehkligb maruz kalmasi. ardIan genlesebilir oldugu bulunmustur. Bulus sahipleri, mevcut bulusun, oldukça düsük halojen içeren bilesikleri kullanmasEi/eya hiç halojen içermeyen bilesikleri kullanmasEldurumunda dahi istenilen ates geciktirici özelliklere sahip bir köpüge ulasUIhasI olanak tanIIigiDbulmustur. Önceki teknige ait bilesimlerde, ates geciktirici özellikler önceden belirlenmis miktarlarda halojenin, özellikle klor veya brom içeren içerik maddelerinin mevcudiyeti ile endüklenmekteydi. Bu tür içerik maddelerinin azaltilBiasEi veya yoklugu, güncel çevre yasalarEdigerleri arasIa köpüklerden halojen içeren bilesiklerin kullanlüizaltma çabasIa oldugundan önemli olmaktadlü Bununla birlikte genlesebilir grafitin mevcudiyeti, halojen içeren plastiklestiricilerin köpük olusturan bilesimlerin içine dâhil edilmesini kapsamdan çllZlarmamaktadE Mevcut bulusun kapsamEiçerisinde, genlesebilir grafit, bir katmanlEyaplýla ve 3000 mikronun altIa, tercihen 500 mikronun altIda, en çok tercihen 300 mikronun altIa bir otalama partikül boyutuna sahip plaka benzeri grafit partiküllerinin bir grafit bilesimi anlamlEiai gelmektedir. Aerosol kutusuna dâhil edilen genlesebilir grafitin miktarÇlteknikte uzman kisi tarafIan köpügün özellikleri ve matrisin buharlaslîll[giü1ikkate aI-rak belirlenebilmektedir. Bu sekilde, grafit konsantrasyonlarü prepolimerin agüllgl. göre aglîllllîta %0.5 ila 30, tercihen aglElllKça %3 ila 20, daha tercihen aglHllKça %7 ila 15 araleUas degisebilmektedir. Buna benzer olarak, aerosol kutusuna dâhil edilen itici gazI miktarüteknikte uzman kisi tarafIdan, kutuda bulunan formülasyonun yaplîlîlikkate aIIrak belirlenebilmektedir. Genlesebilir ates geciktirici grafit örnegin sülfür asit içindeki grafitin oksitlenmesi ile imal edilmektedir. Katmanlßksitlenmis grafit yap-El araleb araya eklenen bir bilesigin sokulmaslZl ile araya eklenme halinin kurulmasII ardIan, grafit nötr hale getirilmektedir, yEKlanmaktadlîl ve kurutulmaktadlû Ates geciktirici özelliklere sahip genlesebilir grafit, örnegin Nyacol US, UCAR Graph-Tech Inc., gibi firmalardan erisilebilir olmaktadB Oksitlenmis grafit -lgiütla orijinal boyutundan 300 kat daha fazlalela genlesebilmektedir. Genlesme derecesi ince parçalar. boyutuna, grafitin safligl. ve araya eklenen bilesigin yapEElve konsantrasyonuna bagIEl olmaktadE Mevcut bulusta, 5 ve 9 aras-as, tercihen 6 ve 8 arasIa bir pH'a, tercihen 7 civarIa bir nötr pH'a sahip genlesebilir grafitin kullanIiEllercih edilmektedir. Yukarlöh açDZlanan teknoloji, iyilestirilmis atese dayanllîl- özelliklerine sahip bir prepolimere sahip bir baleçlElaerosol kutusu formüle etmeye olanak tanIiaktadlEl Bu durum özellikle, köpügün ates geciktirici özelliklerinin, ihmal edilebilir halojen ve/veya monomerik izosiyanat standarda göre D ve E sIltJElve B ve C sIIlElüiormIarI kriterlerine karsllllg gelecegi sekilde formüle edilebilen NCO veya silan uçlu organik prepolimerlerin durumunda önemli olmaktadlB Geleneksel prepolimerler, atese dayanlElElözelliklere eklenen aglHllKça %10 veya hatta 20 oran. kadar reaksiyona girmeyen monomer izosiyanat içermektedir. gerekli k-n 150'nin altIia bir GWP degerine sahip baslîiçllgerosol kutularII saglanmaslöla olanak tanIlaktadlElve NCO veya silan uçlu organik prepolimer bilesimleri ile sIlElllJblmamakla birlikte özellikle bunlar için önemli olmaktadlB Söz konusu düzenleme, tek bilesenli köpüklerin ates geciktirici özelliklerinde önemli bir rol oyanayan, itici gazlar içeren florun kullanIilElEl klglflmaktadlü Mevcut bulusun yöntemi özellikle, bir NCO veya silan uçlu prepolimer içeren organik prepolimer bilesimleri ile kullanIia yönelik uygun olmaktadlEl Bu bulusun köpük olusturan bilesimi birçok prepolimerin bir karElEJlIEliçerebilmektedir ancak genellikle yalnlîta tek tip prepolimer içerecektir. NCO uçlu prepolimer, herhangi bir tip poli- veya mono-hidroksil bilesigin veya bunlarlEl iki veya daha fazlasi. uygun bir karlglm oranIa herhangi bir tip izosiyanat bilesigi ile bir karisir-nil& kimyasal reaksiyonu vaslßslýla olusturulabilmektedir. Tek bilesenli aerosol köpük olusturan bilesimlerinlerin üretilmesi amaclEa, söz konusu poli- veya mono- hidroksil bilesimler, büyük oranda genis ölçüde degisken moleküler aglHllKlara ve/veya fonksiyonelliklere sahip olabilen polieter alkoller veya polyester alkollerdir. Izosiyanatlar alifatik veya aromatik izosiyanatlar veya iki veya daha fazla farklülzosiyanatlEl bir karElînllîblabilmektedir. Mevcut bulusta kullanIia yönelik olarak uygun izosiyanatlar poliizosiyanatlar, özellikle alifatik, siklo-alifatik, arilalifatik, aromatik poliizosiyanatlar içermektedir. Özellikle tercih edilen, üretan gruplarElçerebilen yayglEl biçimde endüstriyel olarak erisilebilir di- ve/veya poli izosiyanatlar olmaktadlB Endüstriyel olarak erisilebilir izosiyanatlar. örnekleri, örnegin BAYER, BASF/ELASTOGRAN, HUNTSMAN, DOW, ONGRO, vb tarafIan üretilen, süsüla Desmodur, Lupranate, Suprasec, Voranate, Ongronate ticari isimleri altlEUa erisilebilir olan izofronediizosiyanat (IPDI), tolüen diizosiyanat (TDI), , tri-izo- siyanatotirmetilmetan, , ve 2,4 veya 4,4'- diizosiyanatodifenilmetan (MDI) olmaktadlü Izosiyanatlar, bunlarI izomerleri veya türevleri (örnegin biüre ve allofanat katma bilesikleri) bunlar gibi veya iki veya daha fazla bilesigin bir karmlarak kullanllâbilmektedir. Özellikle tercih edilenler, aromatik diizosiyanatlar 4,4'-, 2,4'- ve 2,2'-difenilmetan diizosiyanatlar, polimetilen polifenil izosiyanatlar, 4,4'-, 2,4'- ve 2,2'- difenilmetan diizosiyanatlar ve polimetilen polifenil izosiyanatlarlEl karßlînllarüPolymeric MDI, PMDI), ve bunlar. karlgliîlilarlîlolmaktadlEl Izosiyanatlar poliüretan köpük kimyasElaIanIa teknikte uzman kisilerce kolayca anlasllâbilecegi üzere, seçilen izosiyanatlar bir üretanla reaksiyona girebilen hidroksil bilesikler oldugu sürece modifiye edilebilmektedir. Mevcut bulusta kullania yönelik uygun hidroksil bilesikler; poliüretan elastomerik yaplîstlElEllâr ve slîtllîilnazlßg malzemeleri, rijit, yarElijit, esnek ve köpüklü köpüklerin üretilmesine yönelik bilinen, polieter veya polyester alkoller veya fonksiyonel hidroksil gruplar içeren bunlarI iki veya daha fazlasi. bir karlglEiElolmaktadE Polieter/polyester polioller ayrEla amin gruplarEl içerebilmektedir. Mevcut bulusta kullanIia yönelik uygun polioller, 100 ila 4500 aras-a bir ortalama moleküler aglîlllga ve 2 ila 4 araleda, tercihen 2 ila 3 arasIa bir fonksiyonellige sahiptir. Bu bulusun kapsamlîiçerisinde, yalnlîl tek tip hidroksil bilesigi veya iki veya farklEl hidroksil bilesiginin bir karlgüilllullanmak mümkün olmaktadlEl Silan uçlu polimer bir iki-adllEl veya bir-adllEl reaksiyon prosesi araclligllîla olusturulabilmektedir. Iki-adllEbroseste, öncelikle bir izosiyanat uçlu polimer, uygun karlgliîli oranIaki herhangi bir tip izosiyanat bilesigi ile yukar. açllZJanan poli- veya mono-hidroksil bilesiginin reaksiyonu araclEIgllîla olusturulmaktadlEl ve ardIan bu sekilde elde edilen polimerin NCO-gruplarüiminosilan bilesikleri ile reaksiyona girmesine neden olmaktadB Bu reaksiyon için özellikle uygun olan, alkoksi gurubun organo-fonksiyonel grubuna göre alfa konumunda oldugu, ve suya karslîcbldukça reaktif oldugu alfa-alkoksi amino silanlar adlîlerilen bilesiklerdir. Bir adnlEl proseste, bir hidroksil bilesik veya iki veya daha fazla farklEhidroksil bilesigi bir izosiyanato- alkoksisilan ile reaksiyona girmesine neden olmaktadlEI Bu reaksiyon için özellikle uygun olan asagßla açllZlananlar gibi alfasilanlar adlîlerilen bilesikler olmaktadE OH-reaktif organo-fonksiyonel grubu tercihen bir -NCO grubudur. NCQ-reaktif silan bilesenleri genellikle X-(CH2)n-SIR3Z(OR4)3.z genel formülüne karsüîlKl gelmektedir, burada R3 1 ila 10 karbon atomu içeren bir alkil, sikloalkil, alkenil veya aril grubunu temsil etmektedir, R4 1 ila 2 karbon atomu içeren bir alkil grubunu veya toplamda 2 ila 10 karbon atomu içeren bir w-oksaalkil alkil grubu temsil etmektedir ve z 0 veya 1'dir, n = 1, 2 veya 3'tür ve X, OH veya NCO reaktif grubunu temsil etmektedir. En çok tercih edilen, R4 e'nin bir metil grubu oldugu ve z'nin 0 veya 1 oldugu, böylelikle dimetoksi ve trimetoksi uçlu silan bilesikleri oldugu bilesikler olamktadlB NCQ-reaktif grubu X bir -NHZ, -NH, -SH, epoksi veya -OH grubu gibi bir aktif hidrojen atomu içermektedir. En çok tercih edilen n=1 oldugunu belirten, organo-fonksiyonel gruba göre alfa konumunda alkoksi olmaktadß Özellikle uygun NCO reaktif alfa-silan (N-Fenilaminometil) dimetoksisilan olmaktadlü OH-reaktif silan bilesenleri, silan ucunun önceki paragrafta açllZlandfglÜgibi oldugu X-(CH2)n-SIR3z (OR4)3.z genel formülüne sahiptir. OH-reaktif organo-fonksiyonel grubu bir -NCO grubu olabilmektedir. En çok tercih edilen n:1 oldugunu belirten, alkoksi grubuna göre organo- fonksiyonel grubun alfa konumlandlElBiasßlmaktadB Bulusun yöntemine göre, 20°C'de 40 000 mPa.s'den daha yüksek bir viskoziteye sahip herhangi bir polimer veya polimer karlglmügenlesebilir grafit, katkljlnaddeleri ve itici gazlarla bir baleÇlü aerosol kutusunda ates geciktirici özelliklere sahip bir polimerik köpük olusturmak için bilesiklestirilebilmektedir. Özellikle ilginç olan, prepolimerin toplam ag lElllglI göre aglîllllZl;a bir balelçlBerosol kutusunda, köpük formülasyonunun toplama aglElllgll göre aglHlllZlga %l'den daha az bir izosiyanat monomer içerigine sahip prepolimerlere dayanabilmektedir. Bir NCO veya silan uçlu prepolimere dayanan prepolimer bilesimi, prepolimer fonksiyonunun asamasIa bilesiklerin reaksiyonunu hüandlîilnak için ve reaksiyon karlglEiiII kutudan uzaklastlîllüiasll ardIdan nem kürleme reaksiyonunu hlîlandlElnak için ilaveten bir katalizörün bir miktarIEliçerecektir. Üretan olusumu ve NCO-uçlu üretan polimerinin nem kürleme reaksiyonu Için büyük ölçüde amin katalizörleri kullanllßiaktadlü Amin katalizörü bir birincil, ikincil veya, üçüncül amin katalizörlerinin özellikle tercih edilmesiyle üçüncül amin içerebilmektedir. Üretan olusumuna yönelik uygun katalizörlerin örnekleri, dimetiletanol amin (DMEA), tetrametiliminobispropil amin (Polycat 15), N,N-dimetilsikloheksil amin (DMCHA), tetraetilenediamin (Dabco/TEDA), vb. içermektedir. En çok tercihen amin katalizörü, özellikle dimorfolinodietileter (DMDEE) gibi bir dimorfolin bilesigidir. Dimorfolino katalizörler tercihen mevcut bulusun bilesiginde aglEllKÇa 0.1 ila 3 ölçeginde, ve en çok tercihen aglîlllKlsa 0.4 ila 1 ölçeginde bir miktarda mevcut bulunmaktadlEl Istenilmesi halinde, kalay merkaptid, dibütilin dilaürat (DBTDL) gibi organometalik bilesikler kullanllâbilmektedir. Silan uçlu kapaklüarepolimerlerin nem kürleme reaksiyonu asit, alkalin, veya metal katalizmrlü olabilmektedir. Uygun katalizörler, örnegin bütilfosfat, benzoilklorür, kalay bilesikleri, demir bilesimleri, aminler,... olabilmektedir. Bu bulusun prepolimer bilesimi tercihen ayrEla, serbest izosiyanatI atmosferik neme ile reaksiyonu araclIJglýla olusturulan COz'nin ve/veya itici gazlarI genlesmesinin bir sonucu olarak meydana gelen; dagllîlEli, kürleme ve genlesme sonraslîbrosesler esnaleda köpügün hücre yap_ kararllEElsaglamak için en azIan bir yüzeyaktif madde ve/veya hücre açlîülçerecektir. Yüzeyaktif maddeler açllîl hücreye kapalElliücre oranII kontrolüne yard lcüilmaktadlü böylece boyutsal kararIlHEl saglamaktadlEl ve nihai kürlenmis köpükte köpüklenme baletIEl etkilemektedir. Ticari olarak erisilebilir polisikloksan polioksialkilen yüzeyaktif maddelerin mevcut bulusta kullanla yönelik uygun olan örnekleri, tipik olarak poliüretan (rijit, esnek, yarEilijit) köpük uygulamalarlEUa kullanllân, AIR PRODUCTS, GOLDSCHMIDT, SCHILL & SEILACHER, BYK CHEMIE, GE SILICONES, vb tarafIan tedarik edilen yüzeyaktif maddelaeri içermektedir. Yüzeyaktif maddeler mevcut bulusun bilesim karlglEiII içinde ag Ellllîça 0.1 ila 4.0 ölçeginde bir miktarda mevcut bulunmaktadlE Reaktif olmayan bilesenler ayrlîla, polimer karlgIElII viskoziteni kontrol etmek veya nihai köpügün sertligini modifiye etmek (plastiklestiriciler) için prepolimer bilesimine eklenebilmektedir. Bunlar örnegin, slîlîfosfatlar (örnegin TCPP, kresilfosfat, ...), leIfosfonatlar (örnegin TEP), klorlu parafinler veya diger yaygI olarak kullanllân sülev geciktirici veya viskozite azaltlEllâr (ftalatlar, mesamol, ...) Son olarak, prepolimer, katalizör, yüzey aktif maddeler, ve plastiklestiriciler ve olasl]:liger katkEl maddeleri de dahil olmak üzere ancak bunlarla sIlElEblmamakla birlikte prepolimer bilesiminin tüm içerik maddeleri ister ayrlZIayrDisterse bir ön karisim olarak aerosol konteynerine eklenmektedir. Genlesebilir grafit ayrl& ayrElayrElveya bir önkarlglîni olarak prepolimer bilesiminin bir veya daha fazla bilesenine eklenebilmektedir, ve prepolimerin olusturulmasi. ardIan eklenmektedir. Tüm içerik maddelerinin eklenmesinin tamamlanmasi. ard-an, aerosol konteyneri kapatllîhaktadlü ve itici gazlar eklenmektedir. Genellikle, bunun ardIan kutunun içerikleri çalkalanarak homojen hale getirilecektir. AsagIki örnekler mevcut bulusu göstermektedir: Karsllâstlünalîörnek 1. Bir aerosol kutusunda bir tek bilesenli köpük olusturan formülasyon `geleneksel' yerinde üretim prosesi aracl[[g]Ma Üretilmektedir. Dolaylîlîda ve 280 g poliol harmanEbir aerosol kutusuna eklenmektedir. 100 g poliol harmanEBS g TCPP (triskloroizopropil fosfat), 5 g silikon stabilizatör/selopener, 1 g DMDEE (dimorfolin dietileter), 52 g Voranol CP1055, 7 g Daltolac R252'den olusmaktadlB Kutu bir valfle slîdlElnaz hale getirilmektedir ve 130 g itici gaz (propan-bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutunun içerigi çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. KarsllâstlünalEörnek 2. Bir aerosol kutusunda bir tek bilesenli köpük olusturan formülasyon `geleneksel' yerinde üretim prosesi aracllîgüla üretilmektedir. Dolaylîlýla ve 280 g poliol harmanEbir aerosol kutusuna eklenmektedir. 100 g poliol harmanEBS g TCPP (triskloroizopropil fosfat), 5 g silikon stabilizatör/selopener, 1 g DMDEE (dimorfolin dietileter), 52 edilen karlglfma, prepolimerin olusumunun meydana gelebilmesinin öncesinde eklenmektedir. Kutu bir valfle slîdlülnaz hale getirilmektedir ve 130 gram itici gaz (propan-bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutu çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. KarsllâstlElnalEörnek 3. ve 280 g poliol harmanüle olusturulmaktadlû 100 g poliol harmanEBS g TCPP, 5 g silikon stabilizatör/selopener, 1 g aerosol kutusuna eklenmektedir. 50 g genlesebilir grafit bu sekilde elde edilen karma eklenmektedir. Kutu bir valfle slîdlElnaz hale getirilmektedir ve 130 gram itici gaz (propan- bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutu çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. KarsHâstiElnalEörnek 4. Silan uçlu prepolimer bir reaktörde kontrollü kosullar altlEtla 88.3 9 TDI'nin 110.5 g Voranol P400 ile reaksiyona girmesi ile olusturulmaktadE NCO-uçlu polimer 107.5 9 N- fenilmetildimetoksisilan ile ardlgllîl reaksiyona girmesiyle tapalanmaktadlEl (NCO-gruplarII bilesigi) eklenmektedir ve homojen hale getirilmektedir. Prepolimer (viskozite = 20°C'de bir aerosol kutusunun içine dozlanmaktadlEiKutu bir valfle siîülEinaz hale getirilmektedir ve 102 g itici gaz (propan-bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutu çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. Karsliâstiîiinalîörnek 5. Silan uçlu prepolimer bir reaktörde kontrollü kosullar altlEUa 88.3 9 TDI'nin 110.5 g Voranol fenilmetildimetoksisilan ile ardiglEl reaksiyona girmesiyle tapalanmaktadE 17 g VTMO (viniltrimetoksisilan) ve 10 g köpük stabilizatörü (organosilikon bilesigi) eklenmektedir ve homojen hale getirilmektedir. Prepolimer (viskozite = 20°C'de bir aerosol kutusunun içine dozlanmaktadEAglEIilEi cinsinden %13 genlesebilir grafit üstüne eklenmektedir. Kutu bir valfle slîljlElnaz hale getirilmektedir ve 102 g itici gaz (propan-bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutu çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. 500 g düsük monomerik NCO uçlu prepolimer Desmodur VP LS 2397 (viskozite 50°C'de , g DMDEE üstüne eklenmektedir. Kutu bir valfle slîljlEinaz hale getirilmektedir ve 95 g itici gaz (propan-bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutu çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. 500 g düsük monomerik NCO uçlu prepolimer Desmodur VP LS 2397 bir aerosol konteynerine eklenmektedir, 15 g köpük stablizatörü (organosilikon bilesigi), 5 g DMDEE ve 70 g genlesebilir grafît üstüne eklenmektedir. Kutu bir valfle slîljünaz hale getirilmektedir ve 95 g itici gaz (propan-bütan-dimetileter) eklenmektedir. Kutu çalkalanarak homojen hale getirilmektedir. Karsilâstlülnallîörnek 8. Silan uçlu prepolimer bir reaktörde kontrollü kosullar altlEda 88.3 9 TDI'nin 110.5 g Voranol fenilmetildimetoksisilan ile ardlglKl reaksiyona girmesiyle tapalanmaktadlü 17 g VTMO (viniltrimetoksisilan) ve 10 g köpük stabilizatörü (organosilikon bilesigi) bu sekilde elde edilen polimere eklenmektedir ve karm homojen hale getirilmektedir. Bu sekilde elde edilen prepolimer (viskozite = 20°C'de bir aerosol kutusunun içine dozlanmaktadlEIAglEllilZl cinsinden %13 genlesmis grafit (SGL Carbon sirketinden ticari marka "Sigraflex") üstüne eklenmektedir. Kutu bir vaIer slîdlîrlnaz hale getirilmektedir ve 102 g itici gaz (propan-bütan- dimetileter) eklenmektedir. Kutunun içerigi kutuyu çalkalamaya tabi tutarak homojenize hale getirilebilmektedir. Tablo 1: DIN 4102 standardÇki 1 için ekstrüde edilmis köpüklerin test sonuçlarü BZ-test sonucu Yorum Örnek 1 Negatif Kutudaki homojen aerosol içerigi Örnek 2 Negatif Kutudaki homojen olmayan aerosol içerigi Grafit kutunun taban a bir katEkatman olusturmaktadIEI Kutunun içeriginin yeniden homojenlestirilmesine çalkalamayla ulasilâmamaktadlîl Örnek 3 Pozitif Kutudaki homojen aerosol içerigi. NCO uçlu poliüretan prepolimer, köpük formülasyonu halojensizdir. Etkili alev geciktirici özellikler. Örnek 4 Negatif Kutudaki homojen aerosol içerigi. Örnek 5 Pozitif Kutudaki homojen aerosol içerigi. Silan uçlu polimer, köpük formülasyonu halojensizdir. Etkili alev geciktirici özellikler. Örnek 6 Negatif Kutudaki homojen aerosol içerigi. Örnek 7 Pozitif Kutudaki homojen aerosol içerigi. Düsük monomerik izosiyanat prepolimer, köpük formülasyonu halojensizdir. Etkili alev geciktirici özellikler. Örnek 8 Negatif Homojen aerosol içerigi Genlesmis grafit genlesebilir grafitin kabarma davranlSlEE] açlg'a çlKlarmamaktadIEI Etkili alev geciktirme elde edilmektedir. TR TR TR