Çinko Borat Katkılı CTP Kompozit Malzemelerin Üretimi, Mekanik Ve Kimyasal Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, elektrik sanayinde yoğun olarak kullanılan cam elyaf takviyeli polyester malzemenin, çinko borat katkısı ile üretimi, malzemede meydana gelen mekanik ve kimyasal etkileri araştırılmıştır. Elektrik sanayinde oldukça sık kullanılan cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin tercih edilme sebebi öncelikle, mukavemetlerinin yüksek, yoğunluklarının düşük olması, yalıtkan olması ve alev geciktirici özellikte olmasıdır. Bu malzemeler sadece polyester ve cam elyaf olarak bu özellikleri tam anlamıyla karşılayamamaktadır. Bu yüzden katkı malzemelerine ihtiyaç vardır. Bu çalışmada bunun için çinko borat kullanılmıştır. Malzemeyi üretmek için el yatırması + soğuk pres yöntemi kullanılmıştır. Malzemelere farklı oranlarda çinko borat eklenerek mekanik ve yanmazlık etkisi incelenmiştir. Üretilen malzemelere çekme, 3 noktalı eğme, ve yanma testleri uygulanmıştır. Çekme deneyleri sonucunda en yüksek çekme gerilmesi 130 MPa ile %10 çinko borat katkılı malzemede görülmüştür. Yine %10 katkılı malzemede 250 MPa ile en yüksek eğilme dayanımı görülmüştür.

Keywords

• Cam Elyaf
• Kompozit
• Alev Geciktirici
• Çinko Borat

Zınc Borate-Containing GFRP Production and Examination of Mechanical and Chemical Properties

Abstract

In this study, the physical and chemical effects of zinc borate to glass fiber reinforced polymer and processing of the composite are examined. Glass fiber reinforced polyester is commonly used material in electric industry. The main reason for this, GFRP is an insulator and flame retardant material also it has high strenght and low density. Seperately polyester or glass fiber can not provide these proporties. So additive materials is needed. In this study zinc borate is used for that purpose. Hand lay-up and cold press methods are used for processing. Different ratios of zinc borate is added to samples. The mechanical and non-flammability effects were investigated by adding zinc borate at different rates to the materials. Tensile, 3-point bending and burning tests were applied to the produced materials. As a result of the tensile tests, the highest tensile stress with 130 MPa was observed in the 10% zinc borate added material. Again, the highest flexural strength of 250 MPa was observed in the 10% doped material.

Keywords

• Glass Fiber
• Composite
• Flame Retardant
• Zinc Borate

References

1. Taşgın, Y., Katalizör olarak katılan bor oksit ve boric asidin polyester üzerindeki etkilerinin mekanik ve mikroyapı açısından incelenmesi, Science and Eng. Of Fırat Univ,30(2),303-311, 2018.
2. Sayer, M., Hibrit kompozitlerin darbe davranışlarının incelenmesi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Doktora Tezi, 2009.
3. ASM Handook Composite (2001), ASM International, USA.
4. Prashanth S., Subbaya KM., Nithin K., Sachhidananda S., Fiber reinforced composites - A review, J Material Sci, 6:341. doi: 10.4172/2169-0022.1000341
5. Jiang, M,. Zhang, Y., Yu, Y., Zhang, Q., Huang, B., Chen, Z., Chen, T., Jiang J., Flame retardancy of unsaturated polyester composites with modified ammonium polyphosphate, montmorillonite, and zinc borate, Applied Polymer Sci, 2018.
6. Huo, S., Song P., Yu, B., Ran, S., Chevali, V., Phosphorus-containing flame retardant epoxy thermosets: Recent advances and future perspectives, Progress in Polymer Science 114, 2021.
7. Yıldız, B., Seydibeyog, M., Güner, F., Polyurethane–zinc borate composites with high oxidative stability and flame retardancy, Polymer Degradation and Stability 94, 2009, 1072–1075.
8. Beycioğlu, A., Yılmaz, E., Çetin, S., Göçe, N., Aruntaş, H.Y., Usage of antimony trioxide, aluminum hydroxide and zinc borate in grp composite production as fire-retardant additives: An experimental research, International Journal of Engineering Research and Development, 13(1),265-277,2021.

9. Lu, SY., Hamerton I., Recent Developments in chemistry of halogen-free flame retardant polymers, Prog. Polym. Sci. 27, 2002, 1661-1712.