TR2021015673A2 - Yeni̇ bi̇r korozyon i̇nhi̇bi̇törü organi̇k kaplama malzemesi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş konusu, elektrik ve elektronik, inşaat, otomotiv gibi sanayi alanlarında kullanılmak üzere metallerin korozyon ve mekanik dayanımlarını arttıran ve düşük geçirgenlik sağlayan bir organik kaplama malzemesi ile ilgilidir. Buluş konusu organik kaplama malzemesi, A ve B bileşenleri olmak üzere iki bileşenden oluşmaktadır. A ve B bileşenleri, çeşitli solventler içerisinde çözünmüş vaziyette kararlı bileşimler olup; uygulama öncesi belli hacimsel oranlarda karıştırılmakta ve organik kaplama malzemesini oluşturmaktadır.

Description

TARIFNAME YENI BIR KOROZYON INHIBITÖRÜ ORGANIK KAPLAMA MALZEMESI TEKNIK ALAN Bulus, elektrik ve elektronik, insaat, otomotiv gibi sanayi alanlarinda kullanilmak üzere metallerin korozyon ve mekanik dayanimlarini arttiran ve düsük geçirgenlik saglayan bir organik kaplama malzemesi ile ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Korozyon, metal ve alasimlarin, ortam ile kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyon sonucu bozunma ve asinmadir. Korozyonun olusumu disaridan herhangi bir enerjiye gerek duymadan kendiliginden belli bir hizla gerçeklesmektedir.

Ilgili teknik alanlarda üretilen metalik malzemelerin, her yil yaklasik 1/3'ü korozyon nedeni ile kullanilmaz hale gelmektedir. Bu nedenle metal ve alasimlarin üretildigi ve kullanildigi sektörlerde, sermaye, emek ve enerji kaybi olmaktadir. Bu kayiplar küresel gayri safi ulusal hasilanin %3.4'lük bir kismina denk gelmektedir.

Ilgili teknik alanda metal ve alasimlari için bazi korozyon yöntemleri bulunmaktadir.

Korozyona karsi mücadelede en etkin yöntemlerden biri kaplama uygulamasidir.

Kaplama malzemeleri, ametal (boyalar. plastik malzemeler) olabilecegi gibi metal de (galvanizleme, kursun ve krom kaplama, kalaylama) olabilmektedir. Kimi durumlarda, yüzeysel koruma saglayan birfilm, kaplama, anodik koruma yöntemleri ve fosfatlama gibi islemlerle uygulanmaktadir.

Teknikte kalay, çinko, kursun ve krom bilesenlerinin, kaplama malzemesi ve korozyon engelleyici (antikorozif) pigment/dolgu olarak yüksek performans gösterdigi bilinmektedir. Ancak krom ve kursun bilesiklerinin, özellikle 6 degerlikli krom anyonu içeren antikorozif pigment kimyalarinin çevresel ve insan sagligina olan olumsuz etkileri bilinmektedir. Diger metalleri içeren kaplama ürünleri de, yine insan ve çevre sagligina zararli olmasi, bulundugu ortama göre iyi bir antikorozif etki gösterememesi veya çok pahali bir kaplama malzemesi olmasi gibi sebeplerden dolayi kullanilmayabilmektedir.

Metal ve alasimlarin ham madde olarak kullanildigi tüm sektörlerde, korozyon önleme yöntemleri arastirma ve gelistirme konusudur. Kaplama malzemelerinden kolay elde edilebilir, ucuz, çesitli yüzeylere kolay uygulanabilir olmasi ve uygulandigi substratin mekanik özelliklerini korozyon etkilerine karsi korumasi beklenmektedir.

Bu özelliklere sahip korozyon inhibitörünün ve kaplama malzemelerinin ilgili teknik alaninda genis kullanim imkânina sahip olacagi asikârdir.

Sonuç olarak, yukarida bahsedilen tüm sorunlar, ilgili teknik alanda bir yenilik yapmayi zorunlu hale getirmistir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulus, yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere, korozyon inhibitörü içeren bir organik kaplama malzemesi ile ilgilidir.

Bulusun bir amaci, metal ve alasimlarinin bulundugu korozif ortamlarda korozyon dayanimlarini arttiran bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktir. Bulus bu yönüyle teknikte bilinen ve dezavantajlari görülen çesitli kaplama malzemelerin yerine daha yüksek verimlilikte korozyon dayanimina sahip bir organik kaplama malzemesi saglamaktadir.

Bulusun bir amaci, uygulandigi metal ve alasimlarin yüzeylerine ilgi duyan ve yüksek yapisma özelligine sahip bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktadir.

Bulusun bir amaci, çevre ve insan sagligi açisindan düsük risk tasiyan bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktir. Bulus bu yönüyle teknikte kullanilan ve çevre ve insan sagligina yönelik zararli etkileri bulunan korozyon inhibitörleri içeren kaplama malzemelerinin yerine insan ve çevre sagligi için daha uygun bir kaplama malzemesi saglamaktadir.

Bulusun bir amaci, ihtiyaç duyulmasi halinde kolay zimparalanabilir, uygulandigi metal ve alasimlarin son kat boyalara hazir hale gelmesi için uygun pürüzsüz bir yüzey elde edilebilmesini saglayan ara kat bir organik kaplama malzemesi ortaya koyma ktadir.

Bulusun bir amaci, uygulanan son kat boyanin ara kat olarak uygulanan organik kaplamaya ilgisinin arttirilarak yapisma özelliklerinin iyilesmesini saglayan bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktadir.

Bulusun bir amaci, uygulanan son kat boyanin içerebilecegi çözücülügü yüksek kimyasallara karsi dirençli bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktadir.

Bulusun bir amaci, uygulandigi metal ve alasimlarin yüzey pürüzlülüklerinden kaynaklanan yüzey kusurlarini düsük uygulama kalinliklarinda kapatabilen doygunlukta bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktadir.

Bulusun bir amaci, ara kat olarak uygulandigi metal ve alasimlarin son kat uygulama öncesinde gerekli olan tam kuruma süresi hizli olan bir organik kaplama malzemesi ortaya koymaktadir.

Bulusun bir amaci, ara kat olarak uygulandigi metal ve alasimlarin son kat uygulama öncesinde gerekli olan zimpara isleminin zorunlu olmadigi, tam kuruma saglanmadan son kat uygulamasina imkân veren bir ara kat organik kaplama malzemesi ortaya koymaktadir.

Tüm bu amaçlari gerçeklestirmek üzere bulus, A ve B bilesenlerinin film olusturma tepkimesi sonucu elde edilen poliüretan yapida korozyon inhibitörü içeren bir organik kaplama malzemesi olup, özelligi, - A bileseni bünyesinde, izosiyanat bazli B bileseni ile reaksiyona girebileni en az 2 veya daha fazla fonksiyonel grup içeren bir reçine veya reçine karisimi içermesi, - B bileseni bünyesinde, A bileseni ile reaksiyona girebilen, en az 2 veya daha fazla izosiyanat fonksiyonel grubu içeren bir reçine veya reçine karisimi içermesi, - A bileseni bünyesinde korozyon dayanimi etkisi gösteren zirkonyum fosfat veya zirkonyum fosfat, çinko fosfatin bir arada bulundugu karisimi ihtiva eden antikorozif pigment içermesi, ile karakterize edilmesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, A bileseninde sözü edilen reçine veya reçine karisimi olarak poliakrilik, polyester, poliasetal, polikarbonatlar, polieterler, politiyoeterler, poliamitler ve/veya polyester amitler bilesikler sinifindan en az birinin veya bunlarin karisimini içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, A bileseninde sözü edilen fonksiyonel grubun hidroksil, amin veya tiyol olmasidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, A bilesenindeki reçine veya reçine karisimi -OH sayisinin, B bileseni ile olusturulan karisimda (NCO/OH) stokiyometrik olarak 0.4 ile 1.8 arasindaki oranlari saglayacak biçimde 10 ile 200 mg KOH/g araliginda bir degerde olmasidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, A bileseninde reçine veya reçine karisimin molekül agirliginin 100 ile 10000 araliginda bir degerde olmasidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, tercihen zirkonyum fosfat ve çinko fosfat agirlikça 1:1 ila 123 araliginda bir karisimda olmasidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, bileseni bünyesinde demir oksit, titanyum dioksit, talk, baryum sülfat, kaolin, kalsit, dolomit ve benzeri inorganik dolgu bilesenlerinin hepsini ve/veya birkaçinin karisimini içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, A bileseni bünyesinde karbon siyahi ve çesitli organik renk pigmentlerinin hepsini ve/veya birkaçinin karisimini içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, uygulandigi yüzey ile kovalent bag kurabilme yetenegine sahip silan bileseni içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, A veya B bileseni bünyesinde, inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip metoksi, etoksi, amin, amit, tiyol, epoksi veya izosiyanat foksiyonalitesine sahip, A bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip etoksi, amin, tiyol, epoksi, daha çok tercihen A bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip etoksi ve tiyol fonksiyonalitesine sahip, daha çok tercihen B bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip etoksi ve izosiyanat fonksiyonalitesine sahip silan bilesikleri içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, B bileseni bünyesinde izosiyonat fonksiyonel gruplarina sahip, alifatik, aromatik, sikloalifatik ve/veya sikloaromatik bilesenleri içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, B bileseni bünyesinde dimer, trimer, oligomer veya polimer yapida veya bu yapilarin karisiminda izosiyanat bilesikleri içermesidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, B bileseni bünyesinde tercihen 2 ile 4 arasinda izosiyanat fonksiyonalitesine sahip, izosiyanat içeriginin A bileseni ile olusturulan karisimda (NCQ/OH) stokiyometrik orani 0.4 ile 1.8 degerlerini saglayacak biçimde agirlikça %10 ile %30 arasinda izosiyanat içerigine sahip olmasidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, substrat malzemelere püskürtme, rulo, firça, akitma, daldirma, silindir yoluyla uygulanabilir bir forma sahip olmasidir.

Bulusun mümkün yapilanmasi, sözü edilen substratin elektrik ve elektronik, insaat, otomotiv gibi sanayi alanlarinda kullanilmak üzere metal malzemeler olmasidir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1'de zirkonyum fosfat ilave edilmis ve zirkonyum fosfat içermeyen agirlikça Sekil 2'de bulusun tercih edilen bir yapilanmasinin uygulandigi çelik panel numunesinin sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 3'te bulusun tercih edilen bir yapilanmasinin antikorozif pigment olarak zirkonyum fosfat içermeyen bir halinin uygulandigi çelik panel numunesinin 240 saat tuzlu sis kabini testleri (ASTM 8117) sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 4'te bulusun tercih edilen bir yapilanmasinin uygulandigi çelik panel numunesinin ve sonrasinda ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 5'te bulusun tercih edilen bir yapilanmasinin antikorozif pigment olarak zirkonyum fosfat içermeyen bir halinin uygulandigi çelik panel numunesinin 240 saat yogusma kabini testleri (ASTM D4585) ve sonrasinda ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 6'da bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat içeren bir halinin uygulandigi çelik panel numunesinin 500 saat tuzlu sis kabini testleri (ASTM 8117) sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 7'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat ve bilesiminde silan yapisinda bilesikler içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 8'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak sadece çinko potasyum kromat içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin 500 saat tuzlu sis kabini testleri (ASTM 8117) sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 9ida bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat içeren bir halinin uygulandigi çelik panel numunesinin 528 saat yogusma kabini testleri (ASTM D4585) ve sonrasinda ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 10'da bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat ve bilesiminde silan yapisinda bilesikler içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin ve sonrasinda ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis sonuç görünümü verilmektedir.

Sekil 11'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak sadece çinko potasyum kromat içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin 528 saat yogusma kabini testleri (ASTM D4585) ve sonrasinda ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis sonuç görünümü verilmektedir.

BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu, elektrik ve elektronik, insaat, otomotiv gibi sanayi alanlarinda kullanilmak üzere, üzerine uygulandigi metallerin korozyon direnci ve mekanik özelliklerini arttiran, düsük geçirgenlik saglayan bir organik kaplama malzemesi ile ilgili olup, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir.

Bulus konusu organik kaplama malzemesi, A ve B bilesenleri olmak üzere iki bilesenden olusmaktadir. A ve B bilesenleri, çesitli solventler içerisinde çözünmüs vaziyette kararli bilesimler olup; korozyon inhibitörü olarak belirlenen kompozisyon, A, B veya her iki bilesen içerisinde bulunabilir. Bulusta; A ve B bilesenlerinin biraraya gelmesi ile kimyasal reaksiyon olusmakta ve nihai ürün organik kaplama malzemesi elde edilmektedir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi A ve B bilesenlerinin solvent karisimlari hem ayri ayri bilesenler içerisindeki reçine, katki ve benzeri çözünebilir bilesenler ile çözelti olusumunu tesis etmek, hem de A ve B bilesenlerinin bir araya gelmesi ile olusacak karisima gereken uygulama özelliklerini verecek biçimde seçilmistir.

Burada kullanilan sekliyle "solvent içerisinde çözünme hali” veya “solvent karisimi” terimi, viskozitesi organik çözücü (solvent) kullanilarak ayarlanan bir bilesimden söz etmektedir. Bulusta kullanilacak A bileseni kararli bir halde, organik solventler içerisinde bekletilmekte ve depolanabilmektedir. Bulusta kullanilabilir organik solventler, etil alkol, metil alkol, bütil alkol, propil alkol ve benzeri alkoller, etil asetat, bütil asetat, etil etoksipropionat, etoksi propilasetat, bütil glikol asetat gibi asetatlar, bütil glikol eter, propilen glikol metil eter gibi glikoller, aseton, metil etil keton, metil bütil keton gibi ketonlar, ispirto, 7, 8, 9 ve üzeri karbon sayisina sahip hidrokarbonlar, benzeri, toluen, ksilen, etil benzen gibi aromatik bilesenler, tetrahidrofuran, metilen klorür veya benzeri solventler ve/veya bunlarin karisimlari olabilir.

”Hidroksil” terimi, bulusa konu bilesiklerde yer alan, bir hidrojen atomuna kovalent bagli durumdaki bir oksijen atomundan olusan ve kimyasal formülü -OH olan asetilasyonu için gereken asetik asidi nötralize edecek potasyum hidroksit miktarinin miligram cinsinden ifade edilmesidir.

”Tiyol” terimi, bulusa konu bilesiklerde yer alan, bir hidrojen atomuna kovalent bagli durumdaki bir sülfür atomundan olusan ve kimyasal formülü -SH olan fonksiyonel grubu temsil eder.

”Amin” terimi, bulusa konu bilesiklerde yer alan, bir nitrojen atomuna kovalent bagli durumdaki bir veya iki hidrojen atomundan olusan ve kimyasal formülü -NH2 veya - NH- olan fonksiyonel grubu temsil eder. polikarbonat, polieter, politiyoeter, poliamit ve/veya polyester amit omurgaya ve bu omurgaya bagli hidroksil fonksiyonel gruplarina sahip reçineleri temsil eder. bagli bir karbon ve bu karbona kovalent bagli bir adet oksijen atomundan olusan ve kimyasal formülü -N=C=O olan fonksiyonel grubu temsil eder. içerisindeki izosiyanat fonksiyonel grubu kütlesinin gram cinsinden ifadesidir. meydana gelen organik kaplama malzemesi dahilindeki hidroksil ve izosiyanat gruplarinin mol sayilarinin oranidir.

Organik kaplama malzemesinde A bileseni, poliol esasli bir karisimi ifade etmektedir.

Burada A bileseni, B bileseni olan izosiyanatli gruplar ile reaksiyona girebilen, en az 2 veya daha fazla hidroksil grubuna sahip, en az bir poliol veya bunlarin karisimini bilesen olarak içermektedir. Tercih edilen polioller, tercihen 100 ile 10000 molekül araligina sahip poliakrilikler, polyesterler, poliasetaller, polikarbonatlar, polieterler, politiyoeterler, poliamitler ve/veya polyester amitler bilesikleri sinifindan en az biri veya bunlarin karisimi olabilir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi A bileseni içerisinde baglayici olarak en az bir polyester ve/veya en az bir akrilik reçine veya bunlarin karisimlari yer almaktadir.

Organik kaplama malzemesinde A bileseni, tercih edilmesi durumunda tiyol fonksiyonalitesine sahip bir reçine esasli karisim da olabilir. Bu durumda A bileseni içerisindeki reçineler hidroksil yerine tiyol fonksiyonalitesine sahip olacaktir.

Organik kaplama malzemesinde A bileseni, tercih edilmesi durumunda amin fonksiyonalitesine sahip bir reçine esasli karisim da olabilir. Bu durumda A bileseni içerisindeki reçineler hidroksil yerine amin fonksiyonalitesine sahip olacaktir. A ve B bileseni arasinda gerçeklesen çapraz baglanma reaksiyonu sonucu poliüre yapisinda bir organik kaplama malzemesi olusacaktir.

A bileseni bünyesinde, elde edilecek organik kaplama malzemesindeki antikorozif etki, düsük geçirgenlik ve mekanik dayanim saglayacak dolgu maddeleri ve pigmentler ile güçlendirilebilmektedir. Burada dolgu ve pigmentler, organik ve/veya inorganik bilesenler olabilir. Inorganik dolgu ve pigmentler demir oksit, titanyum dioksit, talk, baryum sülfat, kaolin, kalsit, dolomit ve benzerleri, organik dolgu ve pigmentler karbon siyahi ve çesitli organik renk pigmentleri olabilir.

A bileseninde antikorozif etki gösteren bilesenler olarak inorganik yapidaki bilesikler kullanilmaktadir. Bu bilesikler çinko, alüminyum, stronsiyum, molibden, kalsiyum, baryum, Iityum, magnezyum, bor, zirkonyum elementlerini anyon veya katyon kisminda içeren iyonik bilesikler veya bu elementleri içeren fosfat, fosfit, oksit, silikat yapilarinda olabilirler. Bulusta, antikorozif etki gösteren inorganik bilesikler olarak fosfat temelli bilesikler kullanilmaktadir. Tercihen antikorozif etki gösteren inorganik bilesikler olarak zirkonyum, alüminyum ve/veya çinko fosfat bilesiklerinden en az biri, birkaçi ve hepsi bir arada karisimini içeren karisimlar kullanilmaktadir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi A bileseni içerisinde zirkonyum fosfat, tercihen zirkonyum fosfat ve çinko fosfatin beraber kullanilmasini kapsamaktadir. Zirkonyum fosfat ve çinko fosfat orani agirlikça 1:10 ile 1:0.75 arasinda olabilir. Toplam antikorozif pigmentlerin toplam A bileseni formülasyonundaki orani agirlikça % 4 ile Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi A bileseni dolgu ve pigment olarak talk, kaolin, kalsit, titanyum dioksit, karbon siyahi bilesenlerini içermektedir.

A bileseni ayrica, nihai ürün olan organik kaplama malzemesinin hazirlanmasinda kolaylik saglayan ve performans arttirici, plastiklestirici, viskozite düzenleyici, matlastirici, dispersant, UV stabilizatörü, islatici, yapisma arttirici katkilar, reaksiyon kinetigini kontrol etmek için katalizör ve/veya inhibitör ve yüzey aktif maddelerin hepsini veya bir kismini bünyesinde içerebilir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi A bileseni içerisinde islatici, viskozite düzenleyici, katalizör ve yüzey aktif madde içermektedir. Bu katki bilesenlerinin toplam formülasyondaki orani agirlikça %05 - %2.0 arasinda olabilir.

A bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip silan bilesikleri içerebilir. Bu silan bilesikleri metoksi, etoksi, amin, amit, tiyoI, epoksi, izosiyanat foksiyonalitesine sahip olabilir.

B bileseni, tek basina veya bir karisim içerisinde bekletilen, izosiyonat fonksiyonel gruplarina sahip, alifatik, aromatik, sikloalifatik ve/veya sikloaromatik bilesenleri içermektedir. Bu bilesenler dimer, trimer, oligomer veya polimer yapida olabilir.

Bilesen B eser miktar haricinde, monomer formda izosiyanat bilesiklerini içermemektedir. Bulusta kullanilabilir izosiyanat, tercihen 2 - 4 arasinda izosiyanat fonksiyonel gruplu, agirlikça %10 - %30 arasinda izosiyanat içerigine sahip olabilir.

B bileseni kararli bir halde, organik solventler içerisinde bekletilmekte ve depolanabilmektedir. Bulusta kullanilabilir organik solventler, etil alkol, metil alkol, bütil alkol, propil alkol ve benzeri alkoller, etil asetat, bütil asetat, etil etoksipropionat, etoksi propilasetat, bütil glikol asetat gibi asetatlar, bütil glikol eter, propilen glikol metil eter gibi glikol eterleri, aseton, metil etil keton, metil bütil keton gibi ketonlar, ispirto, 7, 8, 9 ve üzeri karbon sayisina sahip hidrokarbonlar, benzen, toluen, ksilen, etil benzen gibi aromatik bilesenler, tetrahidrofuran, metilen klorür veya benzeri solventler ve/veya bunlarin karisimlari olabilir.

Bulusta B bileseni nihai ürün olan organik kaplama malzemesinin hazirlanmasinda kolaylik saglayan ve performans arttirici, plastiklestirici, viskozite düzenleyici, yapisma arttirici katkilar, UV stabilizatörü, reaksiyon kinetigini kontrol etmek için katalizör ve/veya inhibitör, yüzey aktif maddelerini bünyesinde içerebilmektedir.

Bulusta kullanilabilir katalizör, kalay ve bizmut içeren materyaller, tersiyer aminler, çinko karboksilatlar veya amonyum tuzlari olabilir. Burada katalizör olarak, teknikte poliüretan eldesinde kullanilabilir ve bulusta verilen bilesimlere uygun teknikte bilinen katalizörler kullanilabilir ve bulusun koruma kapsami burada örnek verilen katalizörler ile sinirli degildir.

B bileseninde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip silan bilesikleri olabilir. Bu silan bilesikleri metoksi, etoksi, amin, amit, tiyol, epoksi, izosiyanat foksiyonalitesine sahip olabilir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda B bileseni bünyesinde silan bilesikleri bulunabilir.

Bulusun yenilikçi yönü, çevreci ve insan sagligi için tehdit olusturmayan zirkonyum temelli antikorozif pigmentlerin kullanilmasidir. Bu sayede, önceki teknikte kullanilan ve çevre için zararli oldugu bilinen kursun ve kromat gibi metallerin oksit ve fosfatlarinin, antikorozif bilesen olarak kullanilmasina gerek duyulmamaktadir.

Bulusta antikorozif etki gösteren bilesen olarak zirkonyum fosfat tek basina da kullanilabilir veya diger metal fosfat veya oksitler ile kombine edilmis sekilde de kullanilabilir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi sinerjik etki gösteren zirkonyum fosfat ve çinko fosfati bir arada içeren antikorozif pigmentleri ile organik kaplama malzemesi eldesidir.

Bulusun ilave yenilikçi yönü organik kaplama malzemesi ile kaplama malzemesinin uygulandigi substrat arasinda kovalent baglar kurulmasini saglayacak silan bilesikleri ve yenilikçi antikorozif pigmentlerin beraber kullanilmasi, korozyon dayaniminin bu iki etken ile sinerjik biçimde arttirilmasi ve uzun dönem stok stabilitesinin saglanmasidir.

A bileseninde yer alan -OH sayisi, B bileseni ile olusturulan karisimda (NCO/OH) stokiyometrik orani 0.4 ile 1.8 arasinda saglayacak biçimde 10 - 120 araliginda bir degerde olabilir.

Bulusta verilen bilgiler ile elde edilen, hidroksil fonksiyonel grubuna sahip polimer/polimer karisimlari, dolgu, pigment, katkilar, antikorozif pigment içeren A bileseni; tercihen 2 ile 4 arasinda izosiyanat fonksiyonalitesine sahip, agirlikça %10 - %30 arasinda izosiyanat içerigine sahip reçineler içeren B bileseni ile kürlenme reaksiyonlari gerçeklestirilmekte ve organik kaplama olarak bahsedilen poliüretan temelli nihai organik kaplama malzemesi elde edilmektedir. Organik film olusumu, A bileseni içerisindeki hidroksil, tiyol ve/veya amin fonksiyonel gruplari ile B bileseninde bulunan izosiyanat gruplari arasinda Denklem 1, Denklem 2 ve Denklem 3'de gösterildigi biçimde gerçeklesmektedir.

Denklem 1. Hidroksil - izosiyanat tepkimesi gösterimi Denklem 2. Amin - izosiyanat tepkimesi gösterimi Denklem 3. Tiyol - izosiyanat tepkimesi gösterimi Burada kullanilan A ve B bilesimleri, poliüretan temelli organik kaplama malzemesinin elde edilmesi için stokiyometrik orani saglayacak, hacimce 1:1 ile 5:1 oranlari arasinda bir degerde birlestirilerek uygulanabilir. Tercihen A ve B bilesenlerinin hacimce oranlari 4:1 seklindedir.

Organik kaplama malzemesinin uygulanmasi öncesi A ve B bileseni uygun bir kap içerisinde belirtilen oranlarda karistirilir. Elde edilen bu karisim püskürtme, firça, rulo, silindir, akitma, daldirma gibi bir yöntemle substrat yüzeyine uygulanmaktadir.

Substrat yüzeyinde ince birfilm halinde yayilan malzeme solvent buharlasmasi, A ve B bilesenleri arasinda gerçeklesen çapraz baglanma reaksiyonlari ile dayanimi yüksek, geçirimi düsük bir koruyucu film olusturmaktadir. Yüzeye uygulama sonrasi kürlenme ortamda veya 40°C ile 90°C arasindaki sicakliklarda gerçeklestirilebilmektedir.

Bulusun koruma kapsami poliüretan elde edilis yöntemleri ile kisitli degildir.

Teknolojinin ilerlemesi ile daha iyi bir poliüretan eldesi mümkün oldugunda A ve B bilesenlerinin kullanilmasiyla yine yüksek verimlilikte poliüretan temelli kaplama malzemesi elde edilebilir.

Bulusta verilen A ve B bilesenleri, kaplama malzemesi eldesi için polimerizasyona ugratilmadan önce bulusta örnekler verilen organik solventler içerisinde ayri kaplarda uzun sürelerde depolanabilmektedir. Bu bilesenlerin hava geçirmeyen ve nem almayan bölgelerde saklanmasi önemlidir.

A ve B bilesenlerinin reaksiyonu sonucu elde edilen poliüretan temelli organik kaplama malzemesi püskürtme yöntemiyle uygulama yapabilen bir ekipmana yerlestirilmektedir. Bulus konusu olan kaplama malzemesi, püskürtme yoluyla çok kompleks sekil ve boyutlardaki yüzeylere uygulanabilme avantajina sahip olabilmektedir.

Bulusun yenilikçi yönü esas olarak zirkonyum fosfat ve çinko fosfat bilesenlerinin yer aldigi ve bünyesindeki silan bilesikleri ile uygulandigi yüzeye yüksek yapisma saglayan, iki bilesenli bir organik kaplama malzemesinin eldesidir. Bu sayede krom içerigine sahip anti korozif pigmentlere oranla insan sagligi ve çevreye daha az zararli olan, teknikte bilinen zirkonyumlarin anti-korozyon bilesenleri olarak kullanilabilmesi, çinko, kalay, krom ve kursun gibi metallerin korozyon bilesenleri olarak kullanimlarinin azaltilmasi saglanabilmektedir.

Zirkonyum fosfat, çinko fosfat ve silan bilesiklerinin bir arada kullanilmasi ile elde edilecek sinerjik etki sayesinde, yüksek antikorozif etkiye sahip püskürtme yöntemi ile uygulanabilir bir organik kaplama malzemelerin eldesi mümkün olabilmektedir. ÖRNEKLER Bulusun tercih edilen yapilanmasinda kullanilacak zirkonyum fosfat bilesenin antikorozif etkisini belirlemek için takip eden deney gerçeklestirilmistir. Organik kaplama malzemesi ile kaplanmamis çelik yüzeyler zirkonyum fosfat ile doymus agirlikça %3,5 NaCl çözeltisi ve zirkonyum fosfat içermeyen sadece %3,5 NaCl çözeltisi altinda bekletilmistir. Baslangiç olarak, 3 ve 30 gün çözelti içerisinde beklemis çelik panellerin 0.01 ile 100000 Hz frekans araliklarinda empedanslari elektriksel empedans spektroskopi teknigi ile ölçülmüs ve elde edilen sonuçlar Sekil 1'de grafik olarak paylasilmistir. Zirkonyum fosfat ile doymus çözelti içerisinde bekleyen çelik panellerin yüzey iyon aktarim direnci ve pasivizasyonunda daha yüksek bir artis görülmüstür. Ölçümler düsük frekans araliginda (<0.1 Hz) gerçeklestirilmis ve elde edilen empedans degerleri Tablo 1 'de gösterilmistir.

Süre, Frekans Zirkonyum fosfat içermeyen Zirkonyum fosfat ile doymus (gün) (Hz) agirlikça %35 NaCI çözeltisi agirlikça %35 NaCI çözeltisi Tablo 1. Zirkonyum fosfat ile doymus ve Zirkonyum fosfat içermeyen %35 NaCI çözeltisi altinda 0.1 ve 0.01 Hz frekanslarinda empedans degisimleri Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi iki bilesenli bir organik kaplama malzemesidir.

A bileseni reçine bilesimi %75-95 oraninda hidroksil fonksiyonalitesine sahip akrilik reçine, %2-7 oraninda hidroksil fonksiyonalitesine sahip polyester reçine, %4-12 oraninda nitroselüloz yapisindadir.

A bileseni agirlikça %45-65 dolgu maddesi, %40-60 oraninda titanyum dioksit, dolgu bilesimi agirlikça %15-25 arasinda talk, agirlikça %12-20 arasinda barit, agirlikça oraninda antikorozif pigment, agirlikça %1-3 oraninda diger katki bilesenleri ve kalan kisim uçucu çözgenler içerir.

A bileseni agirlikça %3-10 antikorozif pigment içerir. A bileseni antikorozif pigment bilesimi zirkonyum fosfat ve çinko fosfat yapisindadir. Antikorozif pigment bilesimi zirkonyum fosfat ve çinko fosfat orani 1:0.5 ila 1:4 arasindadir.

B bileseni reçine bilesimi alifatik veya aromatik izosiyanat trimer veya biüre yapisindadir. B bileseni islatici, kivam arttirici, yüzey ajanlari, katalizör, yapisma arttirici katkilarini farkli oranlarda içerir. B bileseni baglayici orani %30-60, çesitli katkilarin orani %1-4 ve kalan kisim uçucu çözgenlerdir.

A ve B bileseni stokiyometrik oran saglayacak biçimde 4:1 hacimsel oranda birlestirilmektedir. Kullanici istegi ve uygulama teknigine göre, viskozite ve yogunluk ayarlanmasi için karisima A bileseninin hacimce %20 ile %40'i kadar solvent karisimi eklenebilir.

Malzeme antikorozif pigment içerigi ile yüksek korozyon dayanimi saglamaktadir.

Sekil 2 ve 3'te numunelerin, ASTM B'I17 standardina uygun bir sekilde 240 saat tuzlu sis kabininde test edilmesi sonucu elde edilen görünümleri paylasilmistir. Sekil 2'de bulusun tercih edilen yapilanmasi uygulanmis, Sekil 3'te ise bulusun tercih edilen yapilanmasindan zirkonyum fosfat antikorozif pigment çikarilmis hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonucu gösterilmistir.

Sekil 4 ve 5'te numunelerin, ASTM D4585 standardina uygun bir sekilde 240 saat yogusma kabininde test edilmesi sonucu elde edilen ve test sonrasi ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis görünümleri paylasilmistir. Sekil 4tte bulusun tercih edilen yapilanmasi uygulanmis, Sekil 5'te ise bulusun tercih edilen yapilanmasindan zirkonyum fosfat antikorozif pigment çikarilmis hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonucu gösterilmistir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi iki bilesenli bir organik kaplama malzemesidir.

A bileseni reçine bilesimi agirlikça %80-95 oraninda hidroksil fonksiyonalitesine sahip akrilik reçine, agirlikça %2-10 oraninda hidroksil fonksiyonalitesine sahip A bileseni agirlikça %45-65 oraninda dolgu maddesi, dolgu bilesimi agirlikça %35- 45 oraninda titanyum dioksit, agirlikça %2-10 arasinda talk, agirlikça %15-30 arasinda kalsit minerallerini içerir.

A bileseni agirlikça %2-8 antikorozif pigment içerir. A bileseni antikorozif pigment bilesimi zirkonyum fosfat ve çinko fosfat yapisindadir. Antikorozif pigment bilesimi zirkonyum fosfat ve çinko fosfat orani 1:0.5 ile 1:4 arasindadir.

A bileseni agirlikça % 0.5-2 arasinda farkli oranlarda katkilar, katki bilesimi; islatici, kivam arttirici, yüzey ajanlari, katalizör, yapisma arttirici maddeleri içerir.

Bulusun tercih edilen bir yapilanmasi A veya B bileseni inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip olan silan bilesiklerini içerir.

A bileseni baglayici orani agirlikça %10-20, dolgu orani agirlikça % 45-65, antikorozif pigment orani agirlikça %2-8, çesitli katkilarin orani agirlikça %1-3 ve kalan kisim uçucu çözgenlerdir.

B bileseni reçine bilesimi alifatik veya aromatik izosiyanat trimer veya biüre yapisindadir. Bulusun tercih edilen bir yapilanmasinda B bileseni islatici, kivam arttirici, yüzey ajanlari, katalizör, yapisma arttirici katkilari farkli oranlarda içerir.

B bileseni baglayici orani agirlikça %35-70, çesitli katkilarin orani agirlikça %1-5 ve kalan kisim uçucu çözgenlerdir.

A ve B bileseni stokiyometrik oran saglayacak biçimde 4:1 hacimsel oranda birlestirilir. Kullanici istegi ve uygulama teknigine göre, viskozite ve yogunluk ayarlanmasi için karisima A bileseninin hacimce %20 ile % 40`i kadar solvent karisimi eklenebilir. tuzlu sis test kabininde test edilmesi sonucu elde edilen görünümleri paylasilmistir.

Sekil Gida bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat içeren hali, Sekil 7'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat ve bilesiminde silan yapisinda bilesikler içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonucu gösterilmistir. Sekil 8'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak sadece çinko potasyum kromat içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonucu gösterilmistir. saat tuzlu sis test kabininde test edilmesi sonucu elde edilen ve test sonrasi ASTM D3359 standardina göre yapisma testi gerçeklestirilmis görünümleri, Sekil 9'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat içeren hali, Sekil 10'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak çinko fosfat ve zirkonyum fosfat ve bilesiminde silan yapisinda bilesikler içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonucu gösterilmistir. Sekil 11'de bulusun antikorozif pigment yapisi olarak sadece çinko potasyum kromat içeren hali uygulanmis çelik panel numunesinin sonucu gösterilmistir.

Bulusun koruma kapsami ekte verilen istemlerde belirtilmis olup kesinlikle bu detayli anlatimda örnekleme amaciyla anlatilanlarla sinirli tutulamaz. Zira teknikte uzman bir kisinin, bulusun ana temasindan ayrilmadan bu noktaya kadar anlatilanlar isiginda benzer yapilanmalar ortaya koyabilecegi açiktir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Bulus, A ve B bilesenlerinin film olusturma tepkimesi sonucu elde edilen poliüretan yapida korozyon inhibitörü içeren bir organik kaplama malzemesi olup, özelligi, - A bileseni bünyesinde, izosiyanat bazli B bileseni ile reaksiyona girebilen, en az 2 veya daha fazla fonksiyonel grup içeren bir reçine veya reçine karisimi içermesi, - B bileseni bünyesinde, A bileseni ile reaksiyona girebilen, en az 2 veya daha fazla izosiyanat fonksiyonel grubu içeren bir reçine veya reçine karisimi içermesi, - A bileseni bünyesinde korozyon dayanimi etkisi gösteren zirkonyum fosfat veya zirkonyum fosfat, çinko fosfatin bir arada bulundugu karisimi ihtiva eden antikorozif pigment içermesi, ile karakterize edilmesidir. Istem 1'e göre uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A bileseninde sözü edilen reçine veya reçine karisimi olarak poliakrilik, polyester, poliasetal, polikarbonatlar, polieterler, politiyoeterler, poliamitler ve/veya polyester amitler bilesikler sinifindan en az birinin veya bunlarin karisimini içermesidir. Istem 1 veya Istem 2'ye uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A bileseninde sözü edilen fonksiyonel grubun hidroksil, amin veya tiyol olmasidir. Istem 3'e uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A bilesenindeki reçine veya reçine karisimi -OH sayisinin, B bileseni ile olusturulan karisimda (NCO/OH) stokiyometrik olarak 0.4 ile 1.8 arasindaki oranlari saglayacak biçimde 10 ile 200 mg KOH/g araliginda bir degerde olmasidir. istem 1-4'ten birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A bileseninde reçine veya reçine karisimin molekül agirliginin 100 ile 10000 araliginda bir degerde olmasidir. Istem 1-5'ten birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, tercihen zirkonyum fosfat ve çinko fosfat agirlikça 1:1 ila 1:3 araliginda bir karisimda olmasidir. istem 1-6'dan birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A bileseni bünyesinde demir oksit, titanyum dioksit, talk, baryum sülfat, kaolin, kalsit, dolomit ve benzeri inorganik dolgu bilesenlerinin hepsini ve/veya birkaçinin karisimini içermesidir. Istem 1-7'den birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A bileseni bünyesinde karbon siyahi ve çesitli organik renk pigmentlerinin hepsini ve/veya birkaçinin karisimini içermesidir. istem 1-7'den birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, uygulandigi yüzey ile kovalent bag kurabilme yetenegine sahip silan bileseni içermesidir. 10.Istem 1-9'dan birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, A veya B bileseni bünyesinde, inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip metoksi, etoksi, amin, amit, tiyol, epoksi veya izosiyanat foksiyonalitesine sahip, A bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip etoksi, amin, tiyol, epoksi, daha çok tercihen A bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip etoksi ve tiyol fonksiyonalitesine sahip, daha çok tercihen B bileseni içerisinde inorganik substrat ile kovalent baglar kurabilme özelligine sahip etoksi ve izosiyanat fonksiyonalitesine sahip silan bilesikleri içermesidir. istem 1-10'dan birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, B bileseni bünyesinde izosiyonat fonksiyonel gruplarina sahip, alifatik, aromatik, sikloalifatik ve/veya sikloaromatik bilesenleri içermesidir. 12.Istem 1-11'den birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, B bileseni bünyesinde dimer, trimer, oligomer veya polimer yapida veya bu yapilarin karisiminda izosiyanat bilesikleri içermesidir. 13.Istem 1-12'den birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, B bileseni bünyesinde tercihen 2 ile 4 arasinda izosiyanat fonksiyonalitesine sahip, izosiyanat içeriginin A bileseni ile olusturulan karisimda (NCO/OH) stokiyometrik orani 0.4 ile 1.8 degerlerini saglayacak biçimde agirlikça %10 ile %30 arasinda izosiyanat içerigine sahip olmasidir. 14.Istem 1-13'ten birine uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, substrat malzemelere püskürtme, rulo, firça, akitma, daldirma, silindir yoluyla uygulanabilir bir forma sahip olmasidir. 15. Istem 1-14'ten birine göre uygun bir organik kaplama malzemesi olup özelligi, sözü edilen substratin elektrik ve elektronik, insaat, otomotiv gibi sanayi alanlarinda kullanilmak üzere metal malzemeler olmasidir.