TR
EN
Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması
Abstract
Akrilonitril-bütadien-stiren (ABS), iyi mekanik özellikleri ve işlenebilirliği nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir mühendislik termoplastiği olmakla birlikte, zayıf alev dayanımı ve yanma sırasında damlama eğilimi göstermesi önemli bir dezavantaj oluşturmaktadır. Bu çalışmada, ABS kopolimerine kırmızı fosfor (RP) ve çinko borat (2ZnO.3B2O5.3,5H2O-ZnB) ilavesiyle elde edilen kompozitlerin mekanik, ısıl ve alev geciktirici özellikleri incelenmiştir. Kompozitler, kapsüllenmiş RP ve ZnB kullanılarak eriyik karıştırma yöntemiyle hazırlanmış ve enjeksiyon kalıplama/sıcak pres teknikleriyle şekillendirilmiştir. Numuneler; Dikey UL-94, Limitleyici Oksijen İndeksi (LOI), konik kalorimetre, erime akış indeksi (MFI), termogravimetrik analiz (TGA) ve mekanik testler ile karakterize edilmiştir. RP ve ZnB katkıları, saf ABS’ye kıyasla mekanik özelliklerde sınırlı düşüşe neden olmuş; ancak değerler uygulamalar için kabul edilebilir düzeyde kalmıştır. ZnB ilavesinin, RP içeren kompozitlerde çekme dayanımını nispeten artırdığı gözlemlenmiştir. TGA sonuçları, katkılı kompozitlerin ileri bozunma aşamalarında daha yüksek ısıl kararlılık ve artmış kalıntı miktarı sergilediğini göstermiştir. Alev dayanımı testlerinde, saf ABS’nin 19,5 olan LOI değeri 23–24 aralığına yükselmiş ve %30 RP içeriğine sahip kompozit UL-94 V-0 sınıfına ulaşmıştır. En düşük tepe ısı salınım hızı (152,8 kW/m²) ve toplam ısı salınımı (36,0 MJ/m²) değerleri ABS/RP25 ZnB5 kompozitinde elde edilmiştir. Sonuç olarak, ZnB ve RP kombinasyonunun ABS için etkili ve sinerjik bir hibrit alev geciktirici sistem sunduğu belirlenmiştir.
Keywords
Supporting Institution
TÜBİTAK BİDEB
Project Number
11398412410130
Ethical Statement
Bu çalışma, TÜBİTAK BİDEB 2209-B Üniversite Öğrencileri Sanayiye Yönelik Araştırma Projeleri Destekleme Programı 2024 yılı 1. Dönem çağrısı kapsamında 11398412410130 proje numarası ile desteklenmiştir
References
- Wu, N., & Li, X. (2014). Flame retardancy and synergistic flame retardant mechanisms of acrylonitrile-butadiene-styrene composites based on aluminum hypophosphite. Polymer Degradation and Stability, 105, 265-276. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.04.011.
- Polli, H., Pontes, L., Araujo, A., Barros, J., & Fernandes, V. (2009). Degradation behavior and kinetic study of ABS polymer. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 95(1), 131-134. https://doi.org/10.1007/s10973-006-7781-1.
- Jian, R. K., Chen, L., Chen, S. Y., Long, J. W., & Wang, Y. Z. (2014). A novel flame-retardant acrylonitrile-butadiene-styrene system based on aluminum isobutylphosphinate and red phosphorus: Flame retardance, thermal degradation and pyrolysis behavior. Polymer Degradation and Stability, 109, 184-193. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.07.018.
- Cirmad, H., Tirkes, S., & Tayfun, U. (2022). Evaluation of flammability, thermal stability and mechanical behavior of expandable graphite-reinforced acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 147(3), 2229-2237. https://doi.org/10.1007/s10973-021-10656-y.
- Chen, J., Rong, L., Fang, W., Liu, J., & Liu, X. (2022). Highly efficient intumescent flame retardant coating for ABS: Preparation and application. Journal of Applied Polymer Science, 139(13), 51860. https://doi.org/10.1002/app.51860.
- Yin, H., Q., Yuan, D. D., & Cai, X. F. (2013). Red phosphorus acts as second acid source to form a novel intumescent-contractive flame-retardant system on ABS. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 111(1), 499-506. https://doi.org/10.1007/s10973-012-2536-7.
- Visakh, P. M., & Yoshihiko, A. (2015). Flame retardants: Polymer blends, composites and nanocomposites. Chapter 2 Flame Retardancy of Polymer Nanocomposite, Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-03467-6_2.
- Dogan, M., Dogan, S. D., Savas, L. A., Ozcelik, G., & Tayfun, U. (2021). Flame retardant effect of boron compounds in polymeric materials. Composites Part B: Engineering, 222, 109088. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109088.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Materials Engineering (Other)
Journal Section
Research Article
Publication Date
September 8, 2026
Submission Date
January 29, 2026
Acceptance Date
July 3, 2026
Published in Issue
Year 2026 Volume: 11 Number: BORON 2025
APA
Çaliş, K., Yılmaz, V. M., & Tayfun, Ü. (2026). Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması. Journal of Boron, 11(BORON 2025), 53-61. https://doi.org/10.30728/boron.1876695
AMA
1.Çaliş K, Yılmaz VM, Tayfun Ü. Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması. Journal of Boron. 2026;11(BORON 2025):53-61. doi:10.30728/boron.1876695
Chicago
Çaliş, Kübra, Volkan Murat Yılmaz, and Ümit Tayfun. 2026. “Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat Ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması”. Journal of Boron 11 (BORON 2025): 53-61. https://doi.org/10.30728/boron.1876695.
EndNote
Çaliş K, Yılmaz VM, Tayfun Ü (September 1, 2026) Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması. Journal of Boron 11 BORON 2025 53–61.
IEEE
[1]K. Çaliş, V. M. Yılmaz, and Ü. Tayfun, “Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması”, Journal of Boron, vol. 11, no. BORON 2025, pp. 53–61, Sept. 2026, doi: 10.30728/boron.1876695.
ISNAD
Çaliş, Kübra - Yılmaz, Volkan Murat - Tayfun, Ümit. “Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat Ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması”. Journal of Boron 11/BORON 2025 (September 1, 2026): 53-61. https://doi.org/10.30728/boron.1876695.
JAMA
1.Çaliş K, Yılmaz VM, Tayfun Ü. Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması. Journal of Boron. 2026;11:53–61.
MLA
Çaliş, Kübra, et al. “Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat Ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması”. Journal of Boron, vol. 11, no. BORON 2025, Sept. 2026, pp. 53-61, doi:10.30728/boron.1876695.
Vancouver
1.Kübra Çaliş, Volkan Murat Yılmaz, Ümit Tayfun. Akrilonitril-Bütadien-Stiren Terpolimerine Çinko Borat ve Kırmızı Fosfor Sinerjik Etkisi Sayesinde Yanmaya Karşı Dayanım Kazandırılması. Journal of Boron. 2026 Sep. 1;11(BORON 2025):53-61. doi:10.30728/boron.1876695