Farklı dolgu ve alev geciktirici maddelerin LDPE/EVA esaslı kablo izolasyon malzemelerinin yanma davranışlarına etkilerinin incelenmesi
Investigations the effects of different fillers and flame retardant materials on fire resistances of LDPE/EVA based cable insulation materials
- Tez No: 963927
- Danışmanlar: PROF. DR. NAZIM USTA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Kablo endüstrisinde, izolasyon malzemesi üretiminde genellikle tercih edilen düşük yoğunluklu polietilen/etilen vinil asetat (LDPE/EVA) polimerlerinde, alüminyum hidroksit (ATH) yaygın olarak dolgu maddesi/alev geciktirici olarak kullanılmaktadır. Bu tezde, ATH'a potansiyel bir alternatif olarak huntit hidromanyezitin (HHM) kullanılabilirliği araştırılmış; ek olarak, çinko borat (ZnB) ve kalsitin sinerjik etkileri de incelenmiştir. Kompozit malzemelerin nihai performansı açısından yanma davranışları büyük önem taşımakla birlikte, bu davranışların mekanik ve fiziksel özelliklerle birlikte değerlendirilmesi, ürünün genel performansının doğru şekilde belirlenmesi için zorunlu görülmüştür. Çalışmalarda üretilen kompozit malzemelere mekanik ve fiziksel değerlendirmeler için çekme mukavemeti, kopma uzaması, yoğunluk, yırtılma direnci, eriyik akış indeksi (MFI), gravimetrik su emme ve termal yaşlandırma şartlandırması uygulanmıştır. Termal analiz için termogravimetrik analiz (TGA) testi uygulanırken, yanma performans değerlendirmesi için ise sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI) ve UL 94 dikey yanma testleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, kompozitlerden beklenen özelliklere ulaşmak için matris polimerin % 75 EVA / % 25 LDPE karışımının uygun olduğunu göstermiştir. Ayrıca, deneysel bulgular ATH'ın yerine tamamen HHM'in kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Ancak, kablo izolasyon malzemesi üretiminde kullanılacak kompozit malzeme için matrise % 50 ATH / % 50 HHM karışımının eklenmesinin daha avantajlı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, % 2,5 ve % 5,0 oranında ZnB ikamesi (dolgu içeriğine göre), mekanik özelliklerde kabul edilebilir düşüşlere neden olsa da, sinerjik bir etkiyle yanma direncini belirli seviyede artırdığı tespit edilmiştir. Buna karşılık, dolgu maddesi içeriğine göre % 5 ve % 10 oranında kalsit ikamesi mekanik özelliklerde hafif düşüşlere yol açmış ancak yanma direncine herhangi bir etkisi belirlenememiştir.
Özet (Çeviri)
Aluminum hydroxide (ATH) is widely used as a filler/flame retardant in low-density polyethylene/ethylene vinyl acetate (LDPE/EVA) polymers, which are considerably preferred for cable sheath production in the cable industry. In this thesis, the usability of huntite hydromagnesite (HHM) was investigated as a potential alternative to ATH. Additionally, the synergistic effects of zinc borate (ZnB) and calcite were explored. Although the combustion behavior of the composite materials is of great importance in terms of their final performance, evaluating this behavior together with mechanical and physical properties has been deemed essential for accurately determining the overall performance of the composites. The composite materials produced in the studies were subjected to tensile strength, elongation at break, density, tear resistance, melt flow index (MFI), gravimetric water absorption and thermal aging conditioning for mechanical and physical evaluations. For thermal analysis, thermogravimetric analysis (TGA) was performed, while for the evaluation of combustion performance, limiting oxygen index (LOI) and UL 94 vertical burning tests were conducted. The results indicated that a matrix polymer blend of 75% EVA / 25% LDPE suitable for achieving the desired properties in the composites. Furthermore, the experimental findings demonstrated the feasibility of using HHM as a complete replacement for ATH. However, it was determined that adding 50% ATH / 50% HHM mixture to the matrix is more advantageous for the composite material to be used in cable sheath production. Although 2.5% and 5.0% substitution of ZnB (based on filler content) resulted in acceptable reductions in the mechanical properties, it was determined that fire resistance was enhanced to a certain level through a synergistic effect. In contrast, 5 % and 10 % substitution of calcite (based on filler content) led to slight decreases in the mechanical properties, but no effect on fire resistance was observed.
Benzer Tezler
- Ahşap koruyucu boya ve vernik uygulamaları için yangına dayanıklı polyester bağlayıcı sistemlerinin geliştirilmesi
The development of fire-resistant polyester resin system for wood coating paint and varnish application
DİNÇER EKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiOrganik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
- Polimer esaslı kompozit malzemelere farklı dolgu maddelerinin ilavesinin mekanik ve ısıl özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigations the effects of different fillers on mechanical and thermal properties of polymer based composite materials
ERKİN AKDOĞAN
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUMAN BEHLÜL BEKTAŞ
- 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
BİLAL AYDOĞAN
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZIM USTA
- Rigid polyurethane foams with improved reaction to fire and low emission properties
Geliştirilmiş yangın dayanım performanslı ve düşük emisyonlu rijit poliüretan köpükler
BERRİN DEĞİRMENCİ
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NESRİN KÖKEN
PROF. DR. ELİSABETTA SALATELLI
- Çeşitli kimyasalların bazı ahşap levha ürünlerinde yanma ve teknolojik özellikler üzerine etkisi
Effects of various fire retardants on fire and technological properties of some wood based panel products
NADİR AYRILMIŞ
Doktora
Türkçe
2006
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGAY AKBULUT