Huntit, hidromagnezit ve kaolin ile takviye edilmiş alev geciktirici kompozit malzemelerin üretimi ve termal performans analizi
Production and thermal performance analysis of flame retardant composite materials reinforced with huntit, hydromagnesite and kaolin
- Tez No: 978945
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜL YILMAZ ATAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, Huntit-Hidromagnezit (H/HM) ve Kaolin ile güçlendirilmiş, halojensiz alev geciktirici düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonuna odaklanmaktadır. Amaç, yerel kaynaklı bu inorganik dolgu maddelerinin LDPE kompozitlerin termal kararlılığı, alev geciktiriciliği ve mekanik özellikleri üzerindeki sinerjik etkilerini araştırmaktır. H/HM (%0–60) ve Kaolin (%0–60) farklı oranlarda içeren kompozitler ergitme karıştırma yöntemiyle hazırlanmış ve performansları UL-94 dikey yanma testi, Sınırlayıcı Oksijen İndeksi (LOI), Termogravimetrik Analiz (TGA) ve mekanik testler (çekme ve eğilme) gibi standart testlerle değerlendirilmiştir. Sonuçlar, H/HM eklenmesinin alev geciktiriciliği önemli ölçüde artırdığını göstermiş; 40PE/60HHM ve 40PE/40HHM/20KAO formülasyonları UL-94 testlerinde V0 derecesi elde ederek damlamasız kendi kendine sönme davranışı göstermiştir. Kaolin, yanma sırasında koruyucu bir bariyer oluşturarak termal yalıtımı iyileştirmiş ve damlama davranışını azaltmıştır. TGA, daha yüksek dolgu içeriğiyle termal kararlılığın arttığını ortaya koymuş; mekanik testler ise modülün (çekmede 964.07 MPa'ya ve eğilmede 959 N/mm²'ye kadar) yükseldiğini ancak kopma uzamasının azaldığını göstermiştir. H/HM ve Kaolin kombinasyonu, alev geciktiricilik ve mekanik performansta dengeli bir iyileşme sağlamış, geleneksel alev geciktiricilere sürdürülebilir, toksik olmayan bir alternatif sunmuştur. Bu bulgular, yerel mineral kaynaklarını kullanarak inşaat, ulaşım ve elektronik gibi alanlarda sıkı yangın güvenliği standartlarını karşılayan çevre dostu malzemelerin geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study focuses on the development and characterization of halogen-free flame-retardant composites based on low-density polyethylene (LDPE) reinforced with Huntite-Hydromagnesite (H/HM) and Kaolin. The aim was to investigate the synergistic effects of these locally sourced inorganic fillers on the thermal stability, flame retardancy, and mechanical properties of LDPE composites. Composites with varying proportions of H/HM (0–60%) and Kaolin (0–60%) were prepared via melt blending, and their performance was evaluated using standardized tests, including UL-94 vertical burning, Limiting Oxygen Index (LOI), Thermogravimetric Analysis (TGA), and mechanical testing (tensile and flexural). Results demonstrated that the incorporation of H/HM significantly enhanced flame retardancy, with the 40PE/60HHM and 40PE/40HHM/20KAO formulations achieving V0 ratings in UL-94 tests, indicating self-extinguishing behavior without dripping. Kaolin improved thermal insulation and reduced dripping by forming a protective barrier during combustion. TGA revealed enhanced thermal stability with higher filler content, while mechanical tests showed increased modulus (up to 964.07 MPa in tensile and 959 N/mm² in flexural for 40PE/60KAO) but reduced strain at break. The combination of H/HM and Kaolin provided a balanced improvement in flame retardancy and mechanical performance, offering a sustainable, non-toxic alternative to conventional flame retardants. These findings contribute to the development of eco-efficient materials for applications in construction, transportation, and electronics, leveraging local mineral resources to meet stringent fire safety standards.
Benzer Tezler
- Hidromagnezit-huntit (HH) kullanarak güç tutuşur poli (laktik asit) esaslı kompozit malzeme üretimi ve sinerjik etki çalışmaları
Production of flame retardent based poly (lactid acid) composite material using hidromagnesite–huntite (HH) and synergic effect studies
AYŞEGÜL ERDEM
Doktora
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET DOĞAN
- 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
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI
DOÇ. DR. MEHMET DOĞAN
- Alev geciktirici katkı içeren polipropilen kompozitlerin karakterizasyonu ve yanma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of polypropylene composites containing flame retardant additives
TOLGA ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLYAS KARTAL
DR. MUSTAFA DOĞU
- Termoplastik poliüretan sentezi ve kompozit hazırlama uygulamaları
The synthesis of thermoplastic polyurethane and applications of composite preparation
ZERRİN ALTINTAŞ
Doktora
Türkçe
2012
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
DOÇ. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
- Production of flame retardant polyester composites and fibers
Alev geciktiricili polyester kompozitlerinin ve elyaflarının üretimi
MİTHAT AKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI
PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM