Design, production and fire characterization of flax fiber reinforced shape memory polymer composites with flame retardant property
Keten elyaf takviyeli yangın geciktirici şekil hafızalı polimer kompozitlerin tasarım, üretim ve yangın karakterizasyonu
- Tez No: 651305
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH ÖKTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Doğal elyaf takviyeli polimer kompozitler çevre dostu, düşük maliyetli ve kolay elde edilebilir olmasından dolayı son yıllarda sentetik elyaf takviyeli kompozit uygulamalarının yerine yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle otomotiv, denizcilik ve havacılık alanlarında oldukça fazla tercih edilmektedir. Bu alanlarda kullanılan malzemenin üstün mekanik ve kimyasal özeliklerin yanı sıra yangına dayanıklı olması gerekmektedir. Bu çalışmada doğal keten elyaf kullanılarak üretilen şekil hafızalı polimer matrisli kompozitlerin, polidopamin ve titanyum dioksit nano tozları kullanılarak yangın dayanımının artırılması amaçlanmıştır. Dopamin hidroklorid tris – hidroklorik asit tampon çözeltisinde polimerize edilmiş ve doğal elyaflar daldırma ve karıştırma yöntemi ile polidopamin kaplanmıştır. Polimer matrisin yangın dayanımını artırmak amacıyla yüzde 1,5 titanyum dioksit kullanılmıştır. Yapılan kaplama ve nano toz dağılımı taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edilmiştir. Kompozitlerin yangın davranışı yatay ve dikey yanma testleri ve sınırlayıcı oksijen index testi ile incelenmiştir. Termal analizler Termogravimetrik analiz yöntemi ile yapılmıştır. Hem vakum destekli fırın, hem de sıcak pres yöntemleri kürleştirme için çalışılmış ve sıcak pres yöntemi homojen ve tam doymuş ıslak fiber yüzeylerin elde edilmesi açısından seçilen uygun yöntem olmuştur. Bu çalışmanın sonucunda polidopamin kaplama alev yayılım hızını yaklaşık yüzde 54 oranında azaltmıştır. Polidopamin ile birlilte titanyum dioksit kullanıldığında alev yayılım hızı yaklaşık yüzde 74 oranında azalmıştır.Sınırlayıcı oksijen index test sonucuna göre, kaplanmamış fibrein gösterdiği yanma için gerekli minimum oksijen miktarı yüzde 20 değerinden, polidopamin kaplanmış fibrelerde yüzde 23'e, polidopamin ile birlikte titanium dioksit kullanıldığında yüzde 24'e yükseldiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Natural fibre reinforced polymer composites have been widely used instead of synthetic fibre reinforced composite applications in recent years due to their environmentally friendliness, low cost and ease of availability. It is highly preferred especially in the automotive, marine and aviation sectors. The material used in these areas must be flame retardant as well as having superior mechanical and chemical properties. In this study, it is aimed to increase the flame retardancy of the shape memory polymer matrix composites produced with natural flax fibre by using polydopamine and titanium dioxide nano powders. Dopamine hydrochloride was polymerized in tris - hydrochloride acid buffer solution and flax fibres were coated with dipping and blending method with polydopamine. 1.5 percent titanium dioxide was used to increase the flame retardancy of the polymer matrix. The coating and nano powder distribution were characterized by scanning electron microscopy. The fire behaviours of composites were examined by horizontal and vertical burning and limiting oxygen index tests. Thermal analyses were carried out by thermogravimetric method. Both vacuum assisted oven and hot press process were studied for curing and hot press was chosen as feasible application resulting homogenous and fully saturated wet fibre surface. As a result of this study, the polydopamine coating reduced the flame spread rate about 54 percent. When titanium dioxide combined with polydopamine was used, the flame spread rate decreased about 74 percent. According to the limiting oxygen index test result, it was observed that the polydopamine coating increased the minimum amount of oxygen required for combustion to 23 percent, and when using polydopamine together with titanium dioxide to 24 percent from non-coated flax fibre value 20 percent.
Benzer Tezler
- Yanma gecikmeli poliakrilonitril polimer ve elyafları üretimi
Producing flame retardant polyacrylonitrile polymers and fiber manufacturing from the same
MUSTAFA YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR
- Selüloz nanolif (CNF) takviyeli biyo-yapıştırıcı nanofilm geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of cellulose nanofibril (CNF) reinforced bio-adhesive nanofilm
BERK DALKILIÇ
Doktora
Türkçe
2024
Ağaç İşleriMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN ÖZEN
- Production of Aerogel-modified Expanded Perlite Aggregate and Clay (AEP/C) board and investigation of physical and mechanical properties
Aerogel Modifiye Edilmiş Genişletilmiş Perlit Agrega ve Kil (GPA/K) levha üretimi ile fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
ELİF MERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İç Mimari ve Dekorasyonİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesiİç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİHA YILMAZER
- Türk boksitlerinin kullanılması ile refrakter kalsiyum alüminatların üretimi
Production of refractory calcium aluminates by using Turkish bauxites
CENGİZ KAYA
- Türkiye'de kullanılmakta olan endüstrileşmiş dış duvar bileşenleri üzerine bir inceleme
The study of external wall components which are being used in the Turkish construction market
M.TOLGA AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBina Bilgisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ŞENER