Kalsiyum Hipofosfit ve Magnezyum Hipofosfit Emdirilmiş Jüt Elyaf Katkılı Poli (Laktik Asit) Biyokompozitlerinin Isıl Ve Güç Tutuşurluk Özelliklerinin İncelenmesi

Yıl 2021, Cilt: 28 Sayı: 121, 16 - 22, 01.04.2021

Lemiye Atabek Savaş Ayşegül Erdem Alperen Kaplan Mehmet Doğan

Öz

Bu çalışmanın amacı kalsiyum hipofosfit (CHP) ve magnezyum hipofosfit (MHP) emdirilmiş jüt elyaf (JE) ile katkılandırılan
poli(laktik asit) (PLA) biyokompozitlerinin ısıl ve güç tutuşurluk özelliklerinin incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda ağ. %5 ve
%10’luk CHP ve MHP çözeltileri ile ayrı ayrı işlem görmüş JE kurutulduktan sonra sabit oranda (ağ. %20) PLA içerisine eriyik
harmanlama yöntemiyle ilave edilerek biyokompozitler üretilmiştir. Üretilen PLA biyokompozitlerin ısıl özellikleri termogravimetik
analiz (TGA), güç tutuşurluk özellikleri ise limit oksijen indeksi (LOI), dikey (UL-94V) ve yatay yanma (UL-94HB) testleri ile
değerlendirilmiştir. TGA test sonuçlarından, CHP ve MHP emdirilmiş JE’nin ilavesiyle PLA biyokompozitlerinin ısıl kararlılığı ve kül
kalıntısı miktarının arttığı ve bunlara bağlı olarak da güç tutuşurluk özelliklerinin iyileştiği tespit edilmiştir. LOI test sonuçlarından,
JE’nin işlem gördüğü çözelti içerisindeki hipofosfitlerin yüzdesi arttıkça PLA biyokompozitlerinin LOI değerlerinin de arttığı
gözlenmiştir. UL-94V ve UL-94HB test sonuçları ise ağ. %10’luk CHP çözeltisi ile işlem görmüş JE ile katkılandırılan PLA
biyokompozitinin en iyi güç tutuşurluk performasına sahip olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Poli(laktik asit), jüt elyaf, güç tutuşurluk, metal hipofosfit

Investigation of Thermal and Flammability Properties of Poly (Lactic Acid) Biocomposites Reinforced with Calcium Hypophosphite and Magnesium Hypophosphite Impregnated Jute Fiber

Öz

The aim of this study is to investigate the thermal and flammability properties of poly(lactic acid) (PLA) biocomposites
reinforced with calcium hypophosphite (CHP) and magnesium hypophosphite (MHP) impregnated jute fiber (JE). For this purpose,
biocomposites were produced by adding the jute fibers (JEs), which are treated separately with 5% and 10% CHP and MHP solutions
and dried, to the PLA at a constant rate (20% wt) by melt blending method. Thermal properties of the PLA biocomposites produced
were evaluated by thermogravimetic analysis (TGA), also their flammability properties were investigated by using limit oxygen index
(LOI), vertical (UL-94V) and horizontal burning (UL-94HB) tests. As a result of the TGA tests, it was determined that the addition of
JEs impregnated with CHP and MHP, the thermal stability and char residue amount of PLA biocomposites increased, and consequently
the flame retardancy of the composites were also improved. From the LOI test results, it was observed that the LOI values of PLA
biocomposites increased as the percentage of hypophosphites in the JE treatment solution increased. UL-94V and UL-94HB tests
indicate that PLA biocomposite reinforced with JEs treated with 10% wt CHP has the highest flame retardancy performance.

Anahtar Kelimeler

Poly(lactic acid), jute fiber, flame retardancy, metal hypophosphite

Kaynakça

• 1. Oksman, K., Skrifvars, M., Selin J.F., (2003), Natural fibres as reinforcement in polylactic acid (PLA) composites, Compozites Science and Technology, 63(9), 1317-1324.
• 2. Mngomezulu, M.E., John, M.J., Jacobs, V., Luyt, A.S., (2014), Review on flammability of biofibres and biocomposites, Carbohydrate Polymers, 111, 149-182.
• 3. Suardana, N.P.G., Ku, M.S., Lim, J.K., (2011), Effects of diammonium phosphate on the flammability and mechanical properties of bio-composites, Materials and Design, 32(4), 1990- 1999.
• 4. Chapple, S., Anandjiwala, R., (2010), Flammability of Natural Fiber-reinforced Composites and Strategies for Fire Retardancy: A Review, Journal of Thermoplastic Compsite Materials, 23(6), 871- 893.
• 5. Saheb, D.N., Jog., J.P., (1999), Natural fiber polymer composites: A Review, Advances in Polymer Technology, 18(4), 351–363.
• Kaynakların tümü makale dosyası içerisinde yer almaktadır!