Production of flame retardant polyester composites and fibers

Abstract

Poly(ethylene terephthalate) (PET) tekstil endüstrisinin önde gelen sentetik elyaflarından biridir. Ancak PET?in alev geciktirici özellikleri belli uygulamalarda kullanılabilmek için zayıftır, bu yüzden PETin alev geciktirici özelliklerini iyileştirme amacıyla genellikle alev geciktiricili katkı maddesi kullanılır.Bu çalışmanın temel amacı; birbirleriyle sinerji yapabilen ve PETin mekanik özelliklerini düşürmeden alev geciktirici özelliklerini arttıran, PETe uygun alev geciktiricili katkı maddeleri bulmaktır.PET elyafları çift vidalı mikro karıştırıcı kullanarak 260 ºC ve 100 rpm?de 3 dakika karıştırılarak hazırlandı.Bu çalışmanın ana katkı maddesi çinko fosfinatdır. PETin mekanik ve alev geciktirici özelliklerini arttırmak için nano-çinko borat ve huntit-hidromagnezit sinerjist olarak kullanıldı. %10 çinko fosfinat ve %2 ve %4 sinerjist malzeme PET ile karıştırıldı ve mekanik ve alev geciktirici özellikleri için test edildi.Test sonuçlarına göre, çinko fosfinat-çinko borat sistemi yeterli alev geciktirici özellikler gösterse de düşük çekme dayanımına sebep oldu. Öte yandan çinko fosfinat'lı ve huntit-hidromagnezit?li PET hem yeterli alev geciktirici özelliğine hem de çinko fosfinat'lı ve çinko borat'lı PET'ten daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. Sonuç olarak, çinko fosfinat-huntit-hidromagnezit PET?in alev geciktirici özelliğini arttırmak için önerilebilir.

Poly(ethylene terephthalate) (PET) fiber is one of the leading synthetic fibers in textile industry. However, its flame retardant properties are poor to be used in certain applications, therefore flame retardant additives are generally used in order to improve flame retardant properties of PET. The main objective of this study is to find suitable flame retardant additives for PET that can synergize with each other and that can improve the flame retardant properties without compromising the mechanical properties of PET. PET fibers were prepared by using a twin screw micro-compounder at 260 ºC and 100 rpm for 3 minutes.Main flame retardant additive of the study is zinc phosphinate. Nano-zinc borate and huntite-hydromagnesite were used as synergists to increase the flame retardant and mechanical properties of PET. 10% zinc phosphinate and 2% and 4% synergists were mixed with PET and tested for mechanical and flame retardant properties.Test results show that zinc phosphinate-zinc borate system, while providing sufficient flame retardant properties, led to poor tensile strength. On the other hand, PET with zinc phosphinate and huntite-hydromagnesite has both sufficient flame retardant properties and better mechanical properties than PET with zinc phosphinate and zinc borate. As a result, zinc phoshinate-huntite-hydromagnesite system can be suggested to improve the flame retardant properties of PET.