Synthesis and characterization of nano zinc borate and its usage as a flame retardant for polymers
Nano çinko boratın sentezi,karakterizasyonu ve polimerlerde alev geciktirici olarak kullanılması
- Tez No: 286210
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
Bu çalışmanın amaçları mikron altı boyuta sahip çinko borat sentezlemektir ve bunları diğer alev geciktirici katkı maddeleriyle beraber poli(etilen tereftalat) (PET) bazlı kompozitlerde kullanmaktır.Çalışma iki bölüme ayrılabilir. İlk kısımda, çinko oksit ve borik asidin reaksiyonuylamikron altı boyutta çinko borat (2ZnO.3B2O3.3.5H2O) sentezlemek amaçlanmıştır.Bu amaçla kümelenmeyi engellemek ve parçacık boyutunu düşürmek için sentez sırasında düşük molekül ağırlığına sahip katkı maddeleri ya da yüzey etkin maddeler kullanılmıştır. Yüzey etkin madde çeşidinin; konsantrasyonunun ve reaktant olarak nano boyutta çinko oksit kullanılmasının senteze ve 2ZnO.3B2O3.3.5H2O ürününün özelliklerine ve morfolojisine olan etkisi incelenmiştir. Sentezlenen çinko boratlar X-Işını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve termogravimetrik analiz (TGA) yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Sonuçlar ticari bir çinko boratla, Firebrake (FB) karşılaştırılmıştır.Karakterizasyon sonuçları en az bir boyutta mikron altı seviyenin elde edildiğini ve sentezlenen çinko boratların dehidrasyon sularını kompozitlerin proses sıcaklığına kadar kaybetmediklerini göstermiştir.Çalışmanın ikinci kısmında, esas olarak sentezlenen mikron altı boyuttaki çinko boratları içeren PET bazlı kompozitler çift vidalı ekstruder ve enjeksiyonlu kalıplama cihazlarıyla hazırlanmıştır. Bor fosfat (BP) ve trifenilfosfat (TPP) gibi sinerjist malzemeler kompozit hazırlanmasında ayrıca kullanılmıştır. Hazırlanankompozitlerin yanma ve mekanik özellikleri karakterize edilmiştir. Kompozitlerinyanıcılığı Sınırlayıcı Oksijen İndeksi (LOI) testiyle belirlenmiştir. Çekme gerilimi, elastik modülü, kopma anında uzama ve darbe dayanımı gibi mekanik özellikler deçalışılmıştır.LOI ve darbe dayanımı testlerine göre, ağırlıkça %3 BP ve %2 poli(stiren-ko-maleik anhidrit) ile modifiye edilmiş çinko borat içeren kompozitler, 2PSMA05/3BP ve 2PSMA1/3BP, saf PET ile karşılaştırıldığında daha yüksek LOI ve darbe dayanımı değerlerine sahiptir.
Özet (Çeviri)
The objectives of this study are to synthesize sub-micron sized zinc borate and to use them with other flame retardant additives in poly(ethylene terephthalate) (PET) based composites.The study can be divided into two parts. In the first part, it was aimed to synthesize sub-micron sized zinc borate (2ZnO.3B2O3.3.5H2O) with the reaction of zinc oxide and boric acid. For this purpose, low molecular weight additives or surfactants were used in the syntheses to prevent the agglomeration and to decrease particle size. Effect of type of surfactant and its concentration; effect of using nano-sized zinc oxide as reactant on the synthesis, properties and morphology of 2ZnO.3B2O3.3.5H2O were investigated. Synthesized zinc borates were characterized by X-Ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The results were compared with a commercial zinc borate, Firebrake (FB).Characterization results showed that at least in one dimension sub-micron size was obtained and synthesized zinc borates did not lose their hydration water until the process temperature of the composites.In the second part of the study, PET based composites, which mainly included synthesized sub-micron sized zinc borates were prepared by using a co-rotating twin screw extruder and injection molding machine. Synergist materials such as boron phosphate (BP) and triphenyl phosphate (TPP) were also used in the composite preparation. The composites were characterized in terms of flammabilityand mechanical properties. Flammability of composites was determined by using a Limiting Oxygen Index (LOI) test. Mechanical properties such as tensile strength, elastic modulus, elongation at break and impact strength were also studied.According to LOI and impact tests, the composites containing 3 wt. % BP and 2 wt. % zinc borate which was modified with poly(styrene-co-maleic anhydride), 2PSMA05/3BP and 2PSMA1/3BP have higher LOI and impact values when compared to neat PET.
Benzer Tezler
- Nikel, bakır ve çinko tuzlarının boraks ile reaksiyonundan elde edilen ürünlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of the products obtained from the reaction of nickel, copper and zinc salts with borax
EDA KELEŞ GÜNER
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR ÖZER
- Impact of temperature and lanthanide ion doping on the fabrication of nano sized zinc borate materials
Sıcaklık ve lantanit iyon katkısının,nano boyutlu çinko borat malzemelerin üretimine etkisi
BÜŞRA ELBASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE MORKAN
- Akıllı biyomimetik nano hibrit yüzey formlarının tasarımı ve lignoselülozik yüzeyde hidrotermal modifikasyonun incelenmesi
Design of smart biomimetic nano hybrid surface forms and investigation of hydrotermal modification on the lignocellulosic surface
DOĞU RAMAZANOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Bilim ve TeknolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. FERHAT ÖZDEMİR
- Synthesis, characterization and evaluation of skin tissue engineering potential of poly(lactic acid)-nanoclay composite scaffolds doped with various boron components
Çeşitli bor bileşenleri ile katkılandırılmış poli(laktik asit)-nanokil kompozit doku iskelelerinin sentezi, karakterizasyonu ve deri doku mühendisliği potansiyelinin değerlendirilmesi
SARA ASGHARI DILMANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Magnezyum borat sentezi ve alev geciktirici pigment olarak kullanılabilirliği
Magnesium borate syntesis and usability as flame retardance pigment
ÖNDER ATALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÜRÜ