Thermal characterization of composites of polyamide-6 and polypropylene involving boron compounds via direct pyrolysis mass spectrometry
Boron bileşikleri içeren poliamid-6 ve polipropilen kompozitlerinin direkt piroliz kütle spektrometresi ile ısıl nitelendirilmesi
- Tez No: 338595
- Danışmanlar: PROF. DR. JALE HACALOĞLU, PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Poliamid 6, polipropilen, boron bileşikleri, piroliz kütle spektrometresi, ısıl bozunma, Polyamide 6, polypropylene, boron compounds, pyrolysis mass spectrometry, thermal degradation
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 209
Özet
Bu çalışmada, boron fosfat (BPO4), çinko borat (ZnB), borosilikat (BSi) ve lantan borat (LaB) gibi boron bileşiklerinin eklenmesinin, poliamid 6 (PA6) ve polipropilen (PP) kompozitlerinin ısıl bozunma karakterlerine etkisi, Direkt Piroliz Kütle Spektrometresi tekniği kullanılarak incelenmiştir. PA6 kompozitleri, melamin (Me) veya melamin siyanürat (MC) gibi azot içeren alev geciktiricileri yahut organik olarak modifiye edilmiş killi veya kilsiz alüminyum dietilfosfinat (AlPi) gibi fosfor içeren alev geciktiricileri içerir. PP kompozitleri, maleik anhidrit aşılı polipropilen (PP-g-MA) ve organik olarak modifiye edilmiş kil ihtiva eden veya etmeyen kabaran alev geciktiricileri (IFR) içerir. PA6?nın ısıl kararlılığı Me veya MC'nin varlığından etkilenmediği halde; Me, MC veya izosiyanik asit ile PA6 arasındaki güçlü etkileşimler sonucunda yeni parçacıklar oluşur ve Me veya MC salınımı yüksek sıcaklıklara kayar. Boron bileşiklerinin varlığı, Me ile MC salınımında ve PA6'nın ısıl bozunma ürünlerinde belirgin değişikliklere sebep olur. AlPi varlığında, polimerin ısıl kararlılığı belirgin ölçüde azalır. Boron bileşikleri veya organik olarak modifiye edilmiş kil eklenmesi, büyük olasılıkla AlPi ile PA6 arasındaki etkileşimin zayıflamasından dolayı, PA6/AlPi kompozitinin ısıl kararlılığını geliştirir. IFR içeren PP'ye boron içeren bileşiklerin eklenmesi, PP?nin ısıl kararlılığını geliştirir; fakat PP'nin ısıl bozunma yollarında kayda değer fark gözlenmez. Ayrıca, PP temelli yüksek kütleli parçacıklar ile PER ve APP temelli parçacıkların göreli yoğunluklarında azalma kaydedilir. Cloisite 15A eklenmesi üzerine PP?nin ısıl kararlılığı azalır. Bu kompozite IFR eklenmesi, ısıl kararlılığı geliştirir. Tüm boron bileşiklerinin (özellikle ZnB) eklenmesi, kompozitin ısıl kararlılığını etkiler.
Özet (Çeviri)
In this work, the effects of addition of boron compounds, boron phosphate (BPO4), zinc borate (ZnB), borosilicate (BSi) and lanthanum borate (LaB), on thermal degradation characteristics of composites of polyamide 6 (PA6) and polypropylene (PP) are analyzed via Direct Pyrolysis Mass Spectrometry (DP-MS) technique. The composites of PA6 involve nitrogen containing flame retardants, melamine (Me) or melamine cyanurate (MC); or phosphorus containing flame retardant, aluminum diethylphosphinate (AlPi), with or without organically modified clay. Composites of PP involve intumescent flame retardants (IFR) with or without maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) and organically modified clay. The presence of Me or MC does not affect thermal stability of PA6, but due to the strong interactions between Me, MC or isocyanic acid and PA6, generation of new fragments occurs and loss of Me or MC is shifted to high temperatures. Presence of boron compounds results in significant changes in loss of Me and MC and thermal degradation products of the PA6. The presence of AlPi decreases thermal stability of PA6 noticeably. Addition of boron compounds or organically modified clay, improves the thermal stability of PA6/AlPi composite, most probably due to the weakening of the interactions between AlPi and PA6. Addition of boron containing compounds to PP involving IFR, improves the thermal stability of PP; yet, no significant differences in the thermal degradation pathways of PP are observed. Moreover, decrease in the relative intensities of PP based fragments with high mass and in those of both pentaerythritol (PER) and ammonium polyphosphate (APP) based fragments are recorded. Upon addition of Cloisite 15A, the thermal stability of PP is decreased. Inclusion of IFR to this composite improves the thermal stability. Inclusion of all boron compounds (especially ZnB) affects the thermal stability of the composite.
Benzer Tezler
- 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
- Karbon elyaf takviyeli termoplastik karmaların üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Processing and characterization of carbon fiber reinforced thermoplastic composites
NEVİN GAMZE KARSLI YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
- Synthesis of composite resol resins and application for glass wool production
Kompozit resol reçinelerinin sentezi ve cam elyaf üretiminde kullanımı
ÜMRAN BURCU ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- PA 6/ PE / nano-kil kompozitlerin özelliklerinin incelenmesi
Investigation on the properties of PA 6/PE/nanoclay composites
ALİM KAŞTAN
Doktora
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ YALÇIN
PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
- Karbon elyaf,grafen nanoplatelet ve zincir uzatıcı katkıların poliamit 6,6 kompozitlerin özellikleri üzerine eş zamanlı etkisinin incelenmesi
Synergetic effect of graphene nanoplatelet,carbon fiber and coupling agent addition on the tribological,mechanical and thermal properties of polyamide 6,6 composites
ECEM KARATAŞ DEMİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER YILMAZ