Geri Dön

Doğal mineral içeren poliüretan esaslı kompozit malzemelerin ısıl bozunma ve yanma davranışlarının incelenmesi

Investigation of thermal decompostion and combustion behaviours of polyurethane based composite materials including natural minerals

  1. Tez No: 409998
  2. Yazar: BİLAL AYDOĞAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NAZIM USTA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 336

Özet

Poliüretan esaslı kompozit malzemeler tasarım esnekliği, kolay üretim, hafiflik, dayanıklılık, ısıl ve elektriksel yalıtım, çarpışmalarda enerji sönümleme ve korozyona dayanıklılık gibi faydalı özelliklerinden dolayı bir çok endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu malzemeler kolayca tutuşabilen ve yanabilen malzemelerdir. Bu malzemelerin yanması esnasında oluşan ısı yayılımı, is, zehirleyici ve aşındırıcı emisyonlar ciddi zararlara sebep olmaktadır. Bu yüzden, poliüretan malzemelerin farklı tekniklerle ısıl kararlılık ve yanma dirençleri artırılır. Bu teknikler arasında en yaygın olanı, üretim sırasında doğal mineral maddelerin ve alev geciktiricilerin ilave edilmesidir. Bu çalışmada, rijit, esnek, integral ve termoplastik poliüretan malzemelere farklı doğal mineral maddeler ve alev geciktiricilerin ilavesinin malzemelerin ısıl bozunma ve yanma davranışlarına etkileri incelenmiştir. Mineral maddeler içinde, nano kil, nano kalsit, dolomit, talk, kaolen ve barit dolgu maddesi olarak, amonyum polifosfat, pentaritritol ve melaminden oluşan kabaran alev geciktirici sistemler de alev geciktirici olarak malzeme içerisine ilave edilmiştir. Isıl bozunma davranışı termogravimetrik analizle belirlenirken yanma davranışları UL 94 tutuşma testi ve konik kalorimetre testi ile belirlenmiştir. Aynı zamanda, rijit poliüretan köpük malzemelerin ısı iletim katsayıları ve hücre yapıları da incelenmiştir. Genel olarak, doğal mineraller, miktarına ve kimyasal yapısına bağlı olarak, poliüretan malzemelerin ısıl kararlılık ve yanma direncinde farklı seviyelerde iyileştirme sağlamışlardır. Bununla birlikte, doğal minerallerin kabaran alev geciktirici sistemlerle birlikte ilave edilmesinin daha iyi ısıl kararlılık ve yanma direnci sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca, doğal mineral ve kabaran alev geciktirici ilavesinin rijit poliüretan köpük malzemelerde ısı iletim katsayısını az bir miktar artırdığı belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Polyurethane based composite materials have been used in many industries due to their beneficial properties such as design flexibility, easy production, lightweight, strong, thermal and electrical insulating, energy-absorbing in crash situations and corrosion resistance etc. However, they can be ignited easily and they are combustible materials. The heat release, smoke, toxic and corrosive emissions which are generated during the burning of these materials cause serious hazards. Therefore, the polyurethane materials are modified by variety of techniques to increase their thermal stability and fire resistance, the most common being the use of natural minerals and fire retardant materials in the productions of the materials. In this study, effects of adding different natural minerals and flame retardants on the thermal decomposition and combustion behaviours of rigid, flexible, integral and thermoplastic polyurethanes were investigated. Among the natural minerals, nano clay, nano calcite, dolomite, talc, kaolin and barite were used as fillers in the materials productions and intumescent flame retardant systems composed of ammonium polyphosphate, pentaerythritol and melamine were used as flame retardants. The thermal decomposition of the materials were investigated by using thermogravimetric analysis and the combustion behaviours were determined with UL94 flammability and cone calorimeter tests. Meanwhile, the thermal conductivity and cell structure of rigid polyurethane foams were also examined. In general, additions of the natural minerals improved the thermal stability and fire resistance of the materials at different levels depending on the amount of the minerals in the materials and their chemical compositions. However, it was found that the natural minerals should be used with the intumescent flame retardant systems for better thermal stability and fire resistance. In additions, it was determined that additions of the inorganic minerals and the intumescent flame retardant systems slightly increased the thermal conductivity coefficients of the rigid polyurethane foams.

Benzer Tezler

  1. Poliüretan esaslı ürünlerde genleştirilmiş perlit katkısı ile mekanik özelliklerin ve ses yalıtkanlığının incelenmesi

    Investigation of mechanical properties and sound insulation with expanded perlite additive in polyurethane based products

    CEM YİĞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR ÇOBAN

  2. Mechanical, thermal and flammability properties of huntite hydromagnesite reinforced polyurethane elastomer

    Huntit hidromagnezit takviyeli poliüretan elastomerin mekanik, termal ve yanmazlık özelliklerinin incelenmesi

    TÜRKAN GÜLER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI

    DOÇ. DR. MEHMET DOĞAN

  3. Modifiye ve ham zeolit kullanarak boyar madde adsorpsiyonu

    Dye adsorption using raw and modified zeolite

    FATİH BABUŞCU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİHAL BEKTAŞ

  4. Resistance properties and control of Alicyclobacillus acidoterrestris

    Alicyclobacillus acidoterrestris'in kontrolü ve direnç özellikleri

    ÇELENK MOLVA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AYŞE HANDAN BAYSAL

  5. Su bazlı inşaat boyalarının performansına farklı dolgu maddelerinin etkilerinin incelenmesi

    Evaluation of the effects of various fillers on the performance of waterbased architectural paint

    SEHER GENÇ TAŞDELEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANZADE AÇMA