Production and characterization of zinc borate-polymer nano composites - Bölek, Hülya (My University, 2011)
ÇİNKO BORAT-POLİMER NANO KOMPOZİTLERİN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU Yapılan bu çalışmada, çinko borat takviyeli polimer nano kompozitler çinko boratın kompozit malzemeler üzerindeki etkisinin özellikle alev geciktirme özelliğinin incelenmesi amacıyla üretilmiştir. 2ZnO.3B2O3.3-3.5H2O formülasyonuna sahip nano boyutlu çinko borat tozu Zn(NO3)2.6H2O ve Na2B4O7.5H2O ve yüzey modifiye edici olarak oleik asit kullanılarak sulu çözelti içerisinde yaş kimyasal yöntem ile üretilmiştir. Üretilen tozlar x-ışını toz kırınımı (XRD), diferansiyel ısıl ve termogravimetrik analiz (DTA-TG), geçirmeli elektron mikroskobu (TEM) ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Üretilen çinko borat tozları farklı oranlarda (% 1, 3 ve 5) etilen vinil asetat (EVA) ve yüksek yoğunluğa sahip poli etilen (HDPE) ile çift vidalı ekstrüder kullanılarak karıştırılmıştır. Son olarak enjeksiyon şekillendirme tekniği ile nano kompozitler başarılı bir şekilde üretilmiştir. Nano kompozitlerin iç yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Nano kompozitlerin alev geciktirici özellikleri kısıtlayıcı oksijen imleci deneyi (LOI) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) teknikleri kullanılarak incelenmiştir ve sonuçlar mikron boyutlu çinko borat takviyeli kompozitler ile karşılaştırılmıştır. Farklı oranlarda çinko borat ilavesinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi ayrıca incelenmiş olup nano çinko borat ilavesinin mekanik özellikleri çok olumsuz etkilemediği saptanmıştır. Elde edilen kısıtlayıcı oksijen imleci deneyi test sonuçlarına göre nano boyutlu çinko borat takviyeli EVA ve HDPE kompozitlerin alev geciktirici özelliğinin gelişmiş olduğu görülmektedir. Temmuz, 2011 Hülya BÖLEK

PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF ZINC BORATE-POLYMER NANO COMPOSITES In this study, zinc borate added polymer nano composites were produced in order to investigate the effect of zinc borate on various properties of composite, mainly flame retardancy. Nano-sized zinc borate powders with the formula of 2ZnO.3B2O3.3-3.5H2O were prepared by a wet chemical method using Zn(NO3)2.6H2O and Na2B4O7.5H2O as a raw material in aqueous solution, and oleic acid as a modifying agent. The produced powders were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), differential thermal and thermogravimetric analysis (DTA-TG), and transmission electron microscopy (TEM), fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. Different ratio of (1, 3, and 5 wt.%) of zic borate powder were blended with ethylene vinyl acetate (EVA) and high density poly ethylene (HDPE) by twin screw extruder and finaly processed by enjection machine and nano composites were successfully produced. The microstructures of nano composite samples were studied by scanning electron microscopy (SEM). The flame retardancy properties of the nano composites were investigated by limiting oxygen index (LOI) and differential scanning calorimetry (DSC) and the results were compared with the micron-sized zinc borate filled composites. The effect of different amounts of zinc borate on mechanical properties of nano composites was examined and it was observed that nano zinc borate addition did not affect the mechanical properties significantly also discussed. It is observed that flame retardancy property of nano-sized zinc borate filled EVA and HDPE composites were improved according to the limiting oxygen index results. July, 2011 Hülya BÖLEK
Keywords: Kompozitler; Matalürji Mühendisliği; Polimerler