Production of polymeric composite cable sheat material filled with halogen-free flame retardant

Abstract

Bu projede, ülkemiz sınırları içerisinde üretilen alçak yoğunluk polietilen (AYPE), diğer kaynaklardan temin edilen etilen-vinil asetat (EVA) kopolimeri, mineral alev geciktiriciler sınıfından Alüminyum trihidrat (ATH) ve yardımcı malzemeleri kullanarak, kablo sanayinin kullanımına uygun, halojensiz alev geciktirici katkılı polimerik malzeme geliştirilmiştir.Polimerik kompozit bileşimleri, kesikli iç karıştırıcı kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan kompozit örneklerinde, ısıl davranışların incelenmesinde diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve ısıl gravimetrik analiz (TGA) yöntemlerinden yararlanılmıştır. örneklerin mekanik özellikleri çekme testi ile, reolojik özellikleri ise reometre ile belirlenmiş, örneklerin yanıcılıkları ASTM D2863 standardı uygulanarak sınır oksijen indisi ile saptanmıştır. Buna ek olarak, kompozitlerin hazırlanmasında kullanılan polimerler, AYPE ve EVA, ve alev geciktirici katkı, ATH, çeşitli yöntemler ile karakterize edilmiştir.Kompozitlerin ısıl analizleri sonucunda, ATH' nin bozunmasına ait olduğu düşünülen pik sıcaklığının, saf ATH ile kıyaslandığı zaman 219 °C'den 225 °C'ye yükseldiği görülmüştür. Buna ek olarak, EVA miktarının artması ile, kompozitlerin viskozitelerinin arttığı ve kopmada uzama değerlerinin geliştiği görülmüştür. Benzer şekilde EVA oranının 26%' dan 65%' e çıkarılması LOI değerini 30' dan 34' e çıkarmış ve böylece yanma özelliklerini geliştirmiştir.

The objective of this study presented herein is to develop a polymeric composite material by using low density polyethylene (LDPE) produced within the country, ethylene-vinyl acetate (EVA) polymer which was provided from other sources, aluminum trihydrate as a member of mineral flame retardants family and auxiliary materials for cable applications.Polymeric composite formulations were prepared by using internal mixer. Thermal behavior of samples was examined by DSC (Differential Scanning Calorimetry) and TGA (Thermo-Gravimetric Analysis) methods. Mechanical and rheological properties of composites were investigated by tensile tests and rheometer, respectively. The flame retardancy of samples was determined by applying ASTM D2863 standard (Limiting Oxygen Index). In addition, neat polymers, LDPE and EVA, and flame retardant filler, ATH, characterized by various methods.The TGA results exhibit that the onset of decomposition of ATH in the composite increases from 219 to 225 °C. In addition, an increase in the viscosities and an enhancement in elongation at break of composites were observed with increasing EVA content. Furthermore, fire properties improved with the addition of EVA at high loading levels. The LOI value increased from 30 to 34 when 65 mass% of EVA was used in the composite.