Alev geciktirici katkıların poliüretan köpüğün termal ve mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Çalışmanın amacı alev geciktirici katkıların rijit poliüretan köpüğün termal ve mekanik özelliklerine etkilerini incelemektir. Bu kapsamda malzemenin alev geciktirici özelliğini arttırmak için öncelikle aromatik yapıda bir poliester poliol sentezlenmiş ardından üç farklı yapıda alev geciktiricinin farklı oranlarda kullanımıyla köpükler hazırlanmıştır. Alev ilerlemesi ve kritik oksijen indeksi (LOI) testleri ile katkıların alev geciktirici performansları, SEM analizi ile morfolojisi ve hücre oluşumları, basma dayanımı testi ile mekanik mukavemetleri incelenerek kıyaslanmış, duman oluşumunun azalması, yanmanın ilerlememesi ve yanma direncinin artırılması, köpük yapısının kapalı ve homojen olması, mekanik mukavemetin iyileştirilmesi için kullanılması gereken en uygun alev geciktirici katkı maddesi ve kullanım oranları saptanmaya çalışılmış, halojenli ve halojen içermeyen alev geciktiricilerle yapılan bu çalışmalardan elde edilen sonuçların endüstriyel olarak uygulanabilirlikleri araştırılmıştır. Sonuç olarak; yanıcı malzeme sınıfına giren saf poliüretan köpük, kullanılan üç alev geciktirici katkı ile kendi kendini söndüren malzeme sınıfına girmiştir. CDPP yapısındaki fenil gruplarının yanmazlığa ekstra katkısının olmadığı görülmüştür. TEP ve TCPP'nin aynı oranlardaki kullanımlarının benzer performans sergiledikleri görülmüştür. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde en uygun alev geciktiricinin TCPP ve en uygun kullanım oranının 30 % olduğu tespit edilmiştir.The aim of this study is investigate the effects of flame retardants to thermal and mechanic properties of rijid polyurethane foam. In order to increase the flame retardant property of the material, a polyester polyol had been synthesized in aromatic form. Following that the foams had been prepared by using the flame retardant in different ratio and different structures. The flame retardant performance was determined by flame advancement and LOI tests, the morphology and cell formations were determined by SEM analysis, the mechanical strengths were examined and compared with the compression strength test. The most suitable flame retardant and usage ratio had been determined by compare the smoke formation, flame progress, combustion resistance, the cell structure and mechanic resistance. Industrial applicability of the results obtained from these studies with halogenated and halogen-free flame retardants has been investigated. As a result; the pure polyurethane foam in the category of the combustible material class has entered the self-quenching class of materials with the three flame retardant additives used. It has been found that the phenyl groups of the CDPP structure do not contribute extra to the incombustibility. TEP and TCPP have shown similar performance in the same proportions. When all the results are evaluated, it is determined that the most suitable flame retardant is TCPP and the appropriate ratio is 30%.