Effects of some addıtives on the properties of rıgıd polyurethane foams : flame retardancy, thermal conductivity and compressive strength

Abstract

Bu tez çalışmasında, alüminyum hidroksit (ATH), çinko borat (ZnB), trifenil fosfat (TPhP) ve bunların ikili karışımlarını içeren sert poliüretan köpük kompozitler tek atış yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Katkı miktarı, poliole göre ağırlıkça %10’dan %50’ye kadar değiştirilmiştir. İkili karışımlarda ise bu oran poliole göre ağırlıkça %40’a sabitlenmiştir. Kompozitlerin alev geciktiricilik, ısıl yalıtım ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Alev geciktiricilik için sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI), yatay yanma ve konik kalorimetre testleri yapılmıştır. Köpüklerin yüzey morfolojileri, kapalı hücre içerikleri, yoğunlukları, ısıl iletkenlik ve basma dayanımları belirlenmiştir. Tüm katkılar LOI değerlerini arttırırken, alev yayılma hızlarını düşürmüştür. Poliole göre ağırlıkça %40 ve %50 katkı oranlarında bazı kompozitler için alevin kendiliğinden söndüğü gözlemlenmiştir. Birçok durumda kompozitlerin pik ısı salınım oranları ve toplam ısı salınımları sert poliüretan köpükten daha düşüktür. ATH katkılı kompozitlerin yanması ile toksik karbonmonoksit salınımı azalırken, TPhP içeren kompozitler yüksek miktarda karbonmonoksit salınımına neden olmuştur. Ayrıca, ATH kullanımı toplam duman salınımını da azaltmıştır. ATH ve ZnB içeren kompozitlerin ısıl iletkenlik değerleri katkısız köpüğe göre %7,8’e kadar düşürülmüştür. Neredeyse tüm kompozitlerin basma mukavemet değerleri birçok uygulama için kabul edilir bir değer olan 120 kPa’ın üstünde olduğu belirlenmiştir. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, iyileştirilmiş yanma özelliklerinin yanısıra ısıl yalıtım ve mekanik özellikleri de korunmuş/iyileştirilmiş bu kompozitlerin, sert poliüretan köpük endüstrisinin taleplerini karşılayabileceği ifade edilebilir.