Flame retardancy effects of zinc borate and nanoclay in ABS and boron compounds in PET
Çinko borate ve nanokilin ABS'de, borlu bileşiklerin ise PET'de alev dayanımına etkileri
- Tez No: 305719
- Danışmanlar: PROF. DR. CEVDET KAYNAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Bu tezin iki temel amacı vardır, birincisi, çinko boratın (ZB) tek baına ve gelenekselbromlu alev geciktirici (BFR)/ antimon trioksit (AO) sistemi ile birlikte ABS'ninalevlenme dayanımına etkilerini araştırmaktır.İkinci amaç ise, yine ABS matrisinde,aynı geleneksel BFR bileşiğinin AO ve ZB ile çeşitli kombinasyonlarının alevlenmedayanımlarına nanokilin (NC) katkılarını araştırmaktır.Bu amaçlar için malzemelere, laboratuvar boyutlu çift vidalı ekstrüder ile eriyikhalinde karıştırma yöntemi kullanılmıştır, numuneler ise enjeksiyon ve basınçlıkalıplama yöntemleri ile üretilmiştir. Numunelerin alevlenme dayanımı; Kütle KaybıKonik Kalorimetre (MLC), Oksijen Limiti İndeksi (LOI) ve UL- 94 DikeyAlevlenme testleri ile incelenmiştir. Bu tezde gerekli olan diğer karakterizasyonteknikleri ise şunlardır; X-ışını kırınımı analizi, taramalı ve geçirimli elektronmikroskobu, termogravimetrik analiz ve çekme testleri.İlk amaç için yapılan çalışmalar, antimontrioksitin 1:3 oranına kadar çinkoborat iledeğiştirilmesi ile numunelerin pek çok alevlenme dayanımı parametrelerinikoruduklarını göstermiştir. Kalıntı analizleri, geleneksel sistemin etkin alevlenmedayanımı mekanizmasının gaz fazında, çinko boratın katkısının ise özellikle dahakalın ve güçlü kül yapısı oluşturarak katı fazda çalıştığını göstermiştir.İkinci amaç doğrultusunda yapılan araştırmaların temel sonucu ise nanokilin, tümalevlenme dayanımı parametrelerini önemli ölçüde iyileleştirdiğini göstermesidir.Kalıntı analizleri, nanokilin katkısının özellikle, karbonca zengin- silikatlı güçlü külyapısı oluşturarak ısı ve yanıcı gazlara karşı bariyer etkisi olduğ unu göstermiştir.Bu tezde üçüncü ek amaç olarak ise, üç bor bileşiğinin (çinko borat ZB, bor oksit BOve borik asit BA), iki geleneksel alev geciktirici (organik fosfinat OP vemelaminsiyanürat MC) ile birlikte PET ve geri dönüştürülmüş PET'dekullanılabilirliği araştırılmış ve bazı olumlu MLC parametreler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis there were two main purposes, the first one being to investigate effectsof zinc borate (ZB) on the flammability behavior of ABS when used with andwithout a traditional brominated flame retardant (BFR) / antimony trioxide (AO)system. The second purpose was to investigate contribution of nanoclays (NC) to theflame retardancy performance of the same traditional BFR compound with variouscombinations of AO and ZB again in ABS matrix.For these purposes, materials were melt compounded by using a laboratory scaletwin-screw extruder, while specimens were produced by injection or compressionmolding. Flame retardancy of the specimens were investigated by Mass Loss ConeCalorimeter (MLC), Limiting Oxygen Index (LOI) measurements and UL-94 verticalburning tests. Other characterization techniques required in this thesis were; X-raydiffraction analysis, scanning and transmission electron microscopy,thermogravimetric analysis and tensile tests.Studies for the first purpose indicated that almost all flame retardancy parameterswere preserved when antimony trioxide were replaced with zinc borate as much as inthe ratio of 1:3. Residue analyses revealed that predominant flame retardancymechanism of traditional system was gas phase action, while zinc borate contributesespecially in the condensed phase action by forming thicker and stronger char layer.Investigations for the second purpose basically concluded that use of nanoclaysimproved all flame retardancy parameters significantly. Residue analyses pointed outthat nanoclays especially contribute to the formation of stronger and carbonaceoussilicatechar acting as a barrier to heat and flammable gases and retardingvolatilization via tortuous pathway.As an additional third purpose in this thesis, usability of three boron compounds(zinc borate ZB, boric acid BA, boron oxide BO) with two traditional flameretardants (organic phosphinate OP and melamine cyanurate MC) in neat PET andrecycled PET were also examined leading to some promising results in MLCparameter
Benzer Tezler
- Contribution of boron compounds and nanoclays on the flame retardancy of aluminium diethylphosphinate in neat and fiber reinforced polyamide-6
Alüminyum dietilfosfinatın saf ve elyaf takviyeli poliamid-6'daki alevlenme dayanımına bor bileşikleri ve nanokilin katkıları
OSMAN POLAT
Doktora
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET KAYNAK
- Characteristics of polylactide composites involving montmorillonite and boron compounds
Montmorillonit ve boron bileşikleri içeren poli(laktik asit) kompozitlerinin özellikleri
ALİNDA ÖYKÜ AKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JALE HACALOĞLU
- Production and characterization of boron containing flame retardant polyamide-6 and polypropylene composites and fibers
Bor içeren güç tutuşur polamid-6 ve polipropilen kompozitlerin ve liflerin üretilmesi ve karakterizasyonu
MEHMET DOĞAN
Doktora
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI
- Effects of huntite/hydromagnesite on capacity of flame retardancy, mechanical and physical properties of polypropylene
Huntit/hidromanyezitin polipropilenin alev geciktirici kapasitesi, mekanik ve fiziksel özelliklerine etkileri
MERVE ZAKUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSELİ UYANIK
YRD. DOÇ. DR. MURAT OLGAÇ KANGAL
- The effects of using zinc borate and glass fiber additives on the properties of rigid polyurethane foams
Başlık çevirisi yok
ENGİN ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN BURGAZ