ALEV GECİKTİRİCİLİK ÖZELLİĞİ GELİŞTİRİLMİŞ POLİ(LAKTİK ASİT)’İN ÖZELLİKLERİNE FARKLI NANO KATKILARIN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Meral Coban, Ayse Aytac
1.350 377

Öz


Bu çalışmada,  trifenil fosfat (TPP) ile yanmazlık özelliği geliştirilmiş ve plastikleştirilmiş poli(laktik asit)’in (PLA) özellikleri üzerine farklı nano katkılarının etkisi incelenmiştir. Bunun için öncelikle plastikleştirilmiş PLA/TPP kompoziti üretilmiş ve kontrol numunesi olarak kullanılmıştır. Bu kompozite üç farklı oranda nanokil (NK), karbon nanotüp (CNT) ve amino propil izobütil POSS (A-POSS), alev geciktirici TPP miktarı azaltılarak eklenmiştir. Örnekler, laboratuvar ölçekli ekstruderde eriyikten karıştırma ve enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile hazırlanmıştır. Elde edilen örneklerin ısıl, mekanik, yanmazlık ve morfolojik özellikleri incelenmiştir. Çekme testi sonuçlarına göre %1 A-POSS içeren nanokompozit en yüksek çekme dayanımı ve kopmada uzama değerli göstermiştir. Bunun yanında, nano partiküllerin eklenmesi ile karbon nanotüp ve APOSS kullanıldığı durumda, artan yükleme miktarına bağlı olarak kopmada uzaması ve dayanımı değerlerini düşmüştür. TGA sonuçlarına göre tüm nanokompozitlerin bozunma sıcaklıklarının üretim sıcaklığından yüksek olduğu ve üretim sırasında bozulmadıkları görülmüştür. Sem analizine göre, TPP, nanokil ve karbon nanotüp içerikli kompozitlerde homojen bir dağılım gözlenmiştir. Tem analizi bu sonucu desteklerken,  A-POSS içerikli nanokompozitde nanoboyutta agregalar gözlenmiştir. Yapılan sınırlayıcı oksijen indeksi (Limit Oxygen Index-LOI ) testi sonucunda en iyi LOI değeri nanokil içerikli kompozitlerde elde edilmiştir.  UL-94 testinin sonuçlarına göre ise  %1-2 nanokil içeren kompozitlerin V-0 sınıfı ile en iyi yanmazlık özelliklerini gösterdiği görülmüştür.


Anahtar kelimeler


Nanopartikül; Alev geciktiricilik; Trifenil fosfat TPP;Poli(laktik asit).

Tam metin:

PDF


Referanslar


DE-YI W., Leuteritz A., Wang Y.Z., Wagenknecht U., Heinrich G., Preparation and burning behaviors of flame retarding biodegradable poly(lactic acid) nanocomposite based on zinc aluminum layered double hydroxide, Polymer Degradation and Stability, 95, 2474-2480, 2010.

SONGA Y.P., Wanga D.Y., Wanga X.L., Lina L., Wang Y.Z., A method for simultaneously improving the flame retardancy and toughness of PLA, Polymers For Advanced Technologies, 22, 2295–2301, 2011.

ZHAN J., Song L., Nie S., Hu Y., Combustion properties and thermal degradation behavior of polylactide with an effective intumescent flame retardant, Polymer Degradation and Stability, 94, 291–296, 2009.

Wang D., Song Y., Lin L., Wang X., Wang Y., ‘A novel phosphorus-containing poly(lactic acid) toward its flame retardation’ Polymer, 52, 233- 238, 2011.

- Gonzalez A., Dasari A., Herrero B., Plancher E., Santaren J., Esteban A., Lim S., ‘Fire retardancy behavior of PLA based nanocomposites’, Polymer Degradation and Stability 97, 248-256, 2012.

- Paul M., Alexandre M., Degee P., Henrist C., Rulmont A., Dubois P., ‘New nanocomposite materials based on plasticized poly(L-lactide) an organo-modified montmorillonites: thermal and morphological study’, Polymer 44, 443–450, 2003.

-Hapuarachchi D.T, Peijs T., ‘Multiwalled carbon nanotubes and sepiolite nanoclays as flame retardants for polylactide and its natural fibre reinforced composites’, Composites: Part A 41, 954–963, 2010.

- Bourbigot S., Fontaine G., ‘Flame retardancy of polylactide: an overview’, Polymer Chemistry, 1, 1413–1422, 2010.

- SOLARSKI S., Mahjoubi F., Ferreira M., Devaux E., Bachelet P., Bourbigot S., (Plasticized) Polylactide/clay nanocomposite textile: thermal, mechanical, shrinkage and fire properties, Journal of Materials Science, 42, 5105-5117, 2007.

- KODAL M., Sirin H., Ozkoc G., Effects of Reactive and Nonreactive POSS Types on the Mechanical, Thermal, and Morphological Properties of Plasticized Poly(lactic acid), Society of Plastics Engineers, 54, 264–275, 2014.

-KARSLI N.G., Aytaç A.,Properties of Alkali Treated Short Flax Fiber Reinforced Poly(Lactic Acid) / Polycarbonate Composites, Fibers and Polymers , 15, 12, 2607-2612, 2014.

- Standard Test Method for Measuring the Comparative Burning Characteristics of Solid Plastics in a Vertical Position1, ASTM D3801-10

- MOHAPATRA A. K., Mohanty S., Nayak S. K., Properties and characterization of biodegradable poly(lactic acid) (PLA)/poly(ethylene glycol) (PEG) and PLA/PEG/organoclay: A study of crystallization kinetics, rheology, and compostability, Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol 29(4) 443–463, 2016.

-.S. Chang, M.F. Shue, N.H.Chang, Effect of stabilizers on the preparation of poly(ethylene terephthalate), J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 20, 2053, 1986.

- ERPEK C. E. Y., Ozkoc G., Yilmazer U.,Effects of Halloysite Nanotubes on the Performance of Plasticized Poly(lactic acid)-Based Composites, Polymer Composites, DOI:10.1002/pc.23511, 2015.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.