Engellenmiş amin ışık stabilizatörü (HALS), fosfor ve nanomalzeme kombinasyonlarının polipropilenin termal bozunumu ve yanma davranışı üzerindeki sinerjik etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında fosfor esaslı güç tutuşur katkıların, engellenmiş amin ışık stabilizatörleri (HALS) ve nano-katkılarla kombinasyonunun polipropilenin (PP) termal bozunumu ve yanma davranışları üzerindeki sinerjik etkileri araştırılmıştır. Fosfor esaslı güç tutuşur katkılar ile kullanılan HALS ve farklı oranlarda silisyum dioksit, karbon nanotüp, titanyum dioksit nano-katkıları PP içerisine çift vidalı mikro harmanlayıcı kullanılarak eriyik harmanlama metoduyla katkılandırılmıştır. Fosfor esaslı güç tutuşur katkıların tek başına ve HALS ve nano-katkılarla kullanılmasıyla PP'nin termal bozunma davranışı üzerine etkileri termogravimetrik analizle (TGA), PP'nin yanma davranışı üzerine etkileri ise limit oksijen indeks (LOI) testi ve konik kalorimetre testiyle (CCT) belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda fosfor esaslı güç tutuşur katkıların PP'nin yanma davranışına gaz fazında etki ettiği belirlenmiştir. Bununla birlikte fosfor esaslı güç tutuşur katkıların HALS ve nano-katkılarla birlikte kullanıldığında PP'nin LOI değerlerini artırdığı, ısı salınım hızı pik değerini (PHRR) ve ısı emisyon değerini (MARHE) düşürerek yanma davranışının geliştirilmesinde sinerjik etkiler gösterdiği belirlenmiştir.

In this thesis, the synergistic effects of phosphorus-based flame retardant additives with hindered amine light stabilizers (HALS) and nano-additives on the thermal degradation and combustion behavior of polypropylene (PP) were investigated. HALS and different proportions of silicon dioxide, carbon nanotube, titanium dioxide nano-additives used with phosphorus-based flame retardant additives were doped into PP by using a twin-screw micro extruder. The effects of the phosphorus-based flame retardant, alone and combination with HALS and nano-additives on the thermal degradation behavior of PP were evaluated by thermogravimetric analysis (TGA), on the combustion behavior of PP were evaluated by limit oxygen index (LOI) tests and cone calorimetry tests (CCT). According to the results, it was determined that phosphorus-based flame retardant additives affect the combustion behavior of PP in the gas phase. In addition, when phosphorus-based flame retardant additives were combined with HALS and nano-additives in certain proportions, it has been determined that the LOI value of PP increases and shows synergistic effects in improving combustion behavior by decreasing peak of heat release rate (PHRR) and maximum average rate of heat emission (MARHE) values of PP.