Yıl 2019, Cilt 24 , Sayı 2, Sayfalar 609 - 632 2019-08-30

GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ

Hüseyin Avcı [1] , Mustafa Erdem ÜREYEN [2] , Ali KILIÇ [3] , Adem Erdal SAĞLAM [4] , Ali DEMİR [5]


Polimer esaslı (plastik) malzemelerin 1950’li yıllardan bu yana hayatın her alanında gittikçe artan bir oranda kullanım alanı bulmaktadır. Polipropilen (PP), poliolefin grubunda yer alan ve oldukça yaygın kullanılan termoplastik polimerlerden birisidir. PP’den elde edilen ürünler paketleme ve ambalaj sektöründe, otomotiv uygulamalarında, elektrik ve elektronik sektöründe ve inşaat sektöründe çok geniş bir uygulama alanına sahiptir. PP’nin tekstil sektöründe kullanımı da büyük önem arz etmektedir. PP düşük maliyet, hafiflik, yüksek mekanik dayanıklılık, yüksek kimyasal direnç ve istenilen ısıl kararlılık gibi önemli avantajları nedeniyle kullanım alanı sürekli artan bir malzemedir. Yanmaya karşı direnç PP’nin kullanıldığı pek çok alanda önemlidir. PP yüksek yanıcılığa sahip olduğundan çeşitli alev geciktirici katkı malzemeleri ile güç tutuşur hale getirilerek bu alanlarda kullanılır. Bu çalışmada PP’ye güç tutuşurluk özelliği (alev geciktiricilik) kazandırmak amacıyla kullanılan katkı malzemeleri incelenmiş, bu alandaki güncel gelişmelere ve gelecekteki beklentilere değinilmiştir. Güç tutuşurluk özelliği kazandıran malzemeler halojen içerenler, şişen sistemler, fosfor esaslılar, metal hidroksitler, nano malzemeler ve silikon içerenler olarak gruplandırılmıştır. Bu çalışmada “güç tutuşurluk” ve “alev geciktiricilik” terimleri İngilizce “flame retardancy” terimi ile eş anlamlı olarak kullanılmıştır.
Güç tutuşur (Alev geciktirici), Halojen, Şişen alev geciktirici, Fosfor ve Metal hidroksit, Nano malzeme, Silikon
  • Acton, Q.A. (2013) Heavy Metals-Advances in Research and Application: 2013 Edition, Scholarly Editions, Atlanta, Georgia.
  • Aizenshtein, E. M. (2008) Polypropylene fibres and yarns in the current state of development, Fibre Chemistry, 40(5), 399-405. doi: 10.1007/s10692-009-9087-0
  • Allen, N. S. (1983) Degradation and stabilisation of polyolefins, Applied Science, Canada.
  • Arao, Y. (2015), Flame retardancy of polymer nanocomposite, Flame Retardants, 15-44. doi: 10.1007/978-3-319-03467-6_2
  • Avci, H., Kotek, R. and Toliver, B. (2015) Controlling of threadline dynamics via a novel method to develop ultra‐high performance polypropylene filaments, Polymer Engineering & Science, 55(2), 327-339. doi:10.1002/pen.23908
  • Babushok, V. and Tsang, W. (2000) Inhibitor Rankings for Alkane Combustion, Combustion and Flame, 123, 488-506. doi:10.1016/S0010-2180(00)00168-1
  • Baker, I. (2018) Polyester. In Fifty Materials That Make the World (pp. 157-161). Cham: Springer International Publishing.
  • Ceresana, (2017). http://www.ceresana.com/en/market-studies/plastics/, 24.06.2018, Konu: Polypropylene.
  • Chen, X. L., Jiao, C. M. and Wang, Y. (2009) Synergistic effects of iron powder on intumescent flame retardant polypropylene system. Express Polymer Letters, 3(6), 359-365. doi: 10.3144/expresspolymlett.2009.45
  • Chen, X., Yu, J. and Guo, S. (2006) Structure and properties of polypropylene composites filled with magnesium hydroxide. Journal of Applied Polymer Science, 102(5), 4943-4951. doi: 10.1002/app.24938
  • Demir, H., Balköse, D. and Ülkü, S. (2006) Influence of surface modification of fillers and polymer on flammability and tensile behaviour of polypropylene-composites. Polymer Degradation and Stability, 91, 1079-1085. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2005.07.012
  • Deng, C. L., Du, S. L., Zhao, J., Shen, Z. Q., Deng, C. and Wang, Y. Z. (2014) An intumescent flame retardant polypropylene system with simultaneously improved flame retardancy and water resistance. Polymer Degradation and Stability, 108, 97-107. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2014.06.008
  • Doğan, M. and Bayramlı, E. (2013) Effect of boron phosphate on the mechanical, thermal and fire retardant properties of polypropylene and polyamide-6 fibers, Fibers and Polymers, 14(10), 1595-1601. doi: 10.1007/s12221-013-1595-0
  • DuPont, (2012). http://www.dupont.com/products-and-services/personal-protective-equipment/thermal-protective.html, Erişim tarihi: 05.11.2018, Konu: Inherent versus treated flame resistant fabrics.
  • Feng, C. M., Zhang, Y., Lang, D., Liu, S. W., Chi, Z. G. and Xu, J. R. (2013) Flame retardant mechanism of a novel intumescent flame retardant polypropylene. Procedia engineering, 52, 97-104. doi: 10.1016/j.proeng.2013.02.112
  • Flameretardants-Online.https://www.flameretardants-online.com/flame-retardants/intumescence, Erişim tarihi: 05.11.2018, Konu: Intumescent flame retardant systems.
  • Fontaine, G.; Bourbigot, S.; Duquesne, S. (2008) Neutralized flame retardant phosphorus agent: Facile synthesis, reaction to fire in pp and synergy with zinc borate. Polymer Degradation and Stability, 93, 68-76. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2007.10.019
  • Hamdani, S., Longuet, C., Perrin, D., Lopez-cuesta, J. M. and Ganachaud, F. (2009) Flame retardancy of silicone-based materials. Polymer Degradation and Stability, 94(4), 465-495. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2008.11.019
  • HEM. https://www.hubermaterials.com, Erişim tarihi: 05.11.2018, Konu: Aluminum hydroxide and magnesium hydroxides for the plastic industry.
  • Horrocks, A.R. and Price, D. (2001) Fire Retardant Materials. Woodhead Publishing. Boca Raton, USA.
  • Horrocks, A. R. (2011) Flame retardant challenges for textiles and fibres: New chemistry versus innovatory solutions. Polymer Degradation and Stability 96(3): 377-392. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2010.03.036
  • Huang, G., Wang, S., Song, P. A., Wu, C., Chen, S. and Wang, X. (2014) Combination effect of carbon nanotubes with graphene on intumescent flame-retardant polypropylene nanocomposites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 59, 18-25. doi: 10.1016/j.compositesa.2013.12.010
  • Kaynak, E., Ureyen, M. and Koparal, A. (2017) Thermal characterization and flammability of polypropylene containing sepiolite-APP combinations. e-Polymers, 17(4), pp. 341-348. doi: 10.1515/epoly-2016-0275
  • Lai, X., Zeng, X., Li, H. and Zhang, H. (2014) Effect of polyborosiloxane on the flame retardancy and thermal degradation of intumescent flame retardant polypropylene. Journal of Macromolecular Science, Part B, 53(4), 721-734. doi: 10.1080/00222348.2013.839319
  • Lai, X., Yin, C., Li, H. and Zeng, X. (2015) Synergistic effect between silicone‐containing macromolecular charring agent and ammonium polyphosphate in flame retardant polypropylene. Journal of Applied Polymer Science, 132(10). doi: 10.1002/app.41580
  • Laoutid, F., Bonnaud, L., Alexandre, M., Lopez-Cuesta, J.M. and Dubois, P. (2009) New prospects in flame retardant polymer materials: From fundamentals to nanocomposites. Materials Science and Engineering: R: Reports 63(3): 100-125. doi: 10.1016/j.mser.2008.09.002
  • Lewin, M. (1999) Synergistic and catalytic effects in flame retardancy of polymeric materials-an overview. Journal of Fire Sciences, 17(1), 3-19. doi: 10.1177/073490419901700101
  • Lyons, J. W., (1970) Chemistry and uses of fire retardants. Erişim adresi: http://agris.fao.org/ (Erişim tarihi: 25.06.2018).
  • Mandal, Jasımuddın, (2012). Polypropylene fiber and ıts manufacturing process, properties, advantages, disadvantages and applications of polypropylene fiber. Erişim adresi: http://textilelearner.blogspot.com/2013/01/polypropylene-fiber-and-its.html (Erişim tarihi: 05.11.2018).
  • Morgan, A. B. ve Gilman, J. W. (2013) An overview of flame retardancy of polymeric materials: application, technology, and future directions. Fire and Materials, 37(4), 259-279. doi: 10.1002/fam.2128
  • Pandey, P., Mohanty, S. ve Nayak, S. K. (2014) Improved flame retardancy and thermal stability of polymer/clay nanocomposites, with the incorporation of multiwalled carbon nanotube as secondary filler: evaluation of hybrid effect of nanofillers. High Performance Polymers, 26(7), 826-836. doi: 10.1177/0954008314531802
  • Pawelec, W. (2014) New families of highly efficient, halogen-free flame retardants for polypropylene (PP). Doktora Tezi, Åbo Akademi University, Turku.
  • Pinfa, (2018). https://www.pinfa.eu, Erişim tarihi: 25.06.2018, Konu: Inorganic and Nitrogen Flame Retardants.
  • Polymer Science Learning Center, (2016). http://www.pslc.ws/macrog/pp.htm, Erişim tarihi: 24.06.2018, Konu: Polypropylene.
  • Ramazani, S. A., Rahimi, A., Frounchi, M. and Radman, S. (2008) Investigation of flame retardancy and physical–mechanical properties of zinc borate and aluminum hydroxide propylene composites. Materials & Design, 29(5), 1051-1056.
  • Rault, F., Giraud, S., Salaün, F. and Almeras, X. (2015) Development of a halogen free flame retardant masterbatch for polypropylene fibers. Polymers, 7(2), 220-234.
  • RTP Company, (2018). How flame retardant systems work in plastics. Erişim adresi: https://www.rtpcompany.com/products/flame-retardant/ (Erişim tarihi: 25.06.2018).
  • Santillo, D., and Johnston, J. (2003) Playing with fire: the global threat presented by brominated flame retardants justifies urgent substitution. Environment International, 29(6), 725-734. doi: 10.1016/S0160-4120(03)00115-6
  • Şen, F., Palancıoğlu, H. ve Aldaş, K. (2010) Polimerik nanokompozitler ve kullanım alanları. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(1), 111-118.
  • Smart, G., Kandola, B. K., Horrocks, A. R., Nazaré, S. and Marney, D. (2008) Polypropylene fibers containing dispersed clays having improved fire performance. Part II: characterization of fibers and fabrics from PP–nanoclay blends. Polymers for Advanced Technologies, 19(6), 658-670. doi: 10.1002/pat.1137
  • Wang, B., Sheng, H., Shi, Y., Hu, W., Hong, N., Zeng, W., Ge, H., Yu, X., Song, L. and Hu, Y. (2015) Recent advances for microencapsulation of flame retardant. Polymer Degradation and Stability, 113, 96-109. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2015.01.008
  • Wang, J., Wang, L. and Xiao, A. (2009) Recent research progress on the flame-retardant mechanism of halogen-free flame retardant polypropylene. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 48(3), 297-302. doi: 10.1080/03602550802675645
  • Wang, Q. (2013) Polymer nanocomposite: a promising flame retardant. J Mater Sci Nanotechnol, 1(2), e202. doi: 10.15744/2348-9812.1.e202
  • WCI, (2014). http://www.wirecable.in/2014/10/mineral-flame-retardants-for-wire-and-cable-application/, Erişim tarihi: 25.06.2015, Konu: Mineral flame retardants for wire and cable application.
  • Weil, E. D. and Levchik, S. V. (2008) Flame retardants in commercial use or development for textiles. Journal of Fire Sciences, 26(3), 243-281. doi: 10.1177/0734904108089485
  • Wikipedia. Synthetic fiber. Erişim adresi: https://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_fiber (Erişim tarihi: 24.06.2018).
  • Wu, Q. and Qu, B. J. (2002) A new synergist for intumescent flame retardant polypropylene. Chinese Journal of Polymer Science (English Edition), 20(4), 377-380.
  • Ye, L., Zhang, Y., Wang, S., Gao, G., Liu, J., Zhou, Y. and Liu, H. (2014) Synergistic effects and mechanism of ZnCl2 on intumescent flame-retardant polypropylene. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 115(2), 1065-1071. doi: 10.1007/s10973-013-3381-z
  • Yi, D. and Yang, R. (2010) Ammonium polyphosphate/montmorillonite nanocompounds in polypropylene. Journal of Applied Polymer Science, 118(2), 834-840. doi: 10.1002/app.32362
  • Zhang, S. and Horrocks, A. R. (2003) A review of flame retardant polypropylene fibres. Progress in Polymer Science, 28(11), 1517-1538. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2003.09.001
  • Zhang, S., Horrocks, A. R., Hull, R. and Kandola, B. K. (2006) Flammability, degradation and structural characterization of fibre-forming polypropylene containing nanoclay–flame retardant combinations. Polymer Degradation and Stability, 91(4), 719-725. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2005.05.023
  • Zhong, H., Wei, P., Jiang, P., Wu, D. and Wang, G. (2007) Synthesis and characteristics of a novel silicon‐containing flame retardant and its application in poly [2, 2‐propane‐(bisphenol) carbonate]/acrylonitrile butadiene styrene. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 45(13), 1542-1551. doi: 10.1002/polb.21151
  • Zhou, K., Jiang, S., Wang, B., Shi, Y., Liu, J., Hong, N., Hu, Y. and Gui, Z. (2014) Combined effect of transition metal phosphide (MxPy, M= Ni, Co, and Cu) and intumescent flame retardant system on polypropylene. Polymers for Advanced Technologies, 25(7), 701-710. doi: 10.1002/pat.3273
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Derleme Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-2475-1963
Yazar: Hüseyin Avcı (Sorumlu Yazar)
Kurum: ESKİŞEHİR OSMANGAZİ ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Yazar: Mustafa Erdem ÜREYEN
Kurum: ESKİŞEHİR TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Yazar: Ali KILIÇ
Kurum: İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Yazar: Adem Erdal SAĞLAM
Kurum: Kadifeteks Mensucat San. Tic. AŞ.
Ülke: Turkey


Yazar: Ali DEMİR
Kurum: İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Başvuru Tarihi : 7 Kasım 2018
Kabul Tarihi : 17 Haziran 2019
Yayımlanma Tarihi : 30 Ağustos 2019

Bibtex @derleme { uumfd479415, journal = {Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering}, issn = {2148-4147}, eissn = {2148-4155}, address = {}, publisher = {Bursa Uludağ Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {24}, pages = {609 - 632}, doi = {10.17482/uumfd.479415}, title = {GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ}, key = {cite}, author = {Avcı, Hüseyin and ÜREYEN, Mustafa Erdem and KILIÇ, Ali and SAĞLAM, Adem Erdal and DEMİR, Ali} }
APA Avcı, H , ÜREYEN, M , KILIÇ, A , SAĞLAM, A , DEMİR, A . (2019). GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering , 24 (2) , 609-632 . DOI: 10.17482/uumfd.479415
MLA Avcı, H , ÜREYEN, M , KILIÇ, A , SAĞLAM, A , DEMİR, A . "GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 609-632 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/uumfd/issue/45830/479415>
Chicago Avcı, H , ÜREYEN, M , KILIÇ, A , SAĞLAM, A , DEMİR, A . "GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 609-632
RIS TY - JOUR T1 - GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ AU - Hüseyin Avcı , Mustafa Erdem ÜREYEN , Ali KILIÇ , Adem Erdal SAĞLAM , Ali DEMİR Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17482/uumfd.479415 DO - 10.17482/uumfd.479415 T2 - Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 609 EP - 632 VL - 24 IS - 2 SN - 2148-4147-2148-4155 M3 - doi: 10.17482/uumfd.479415 UR - https://doi.org/10.17482/uumfd.479415 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ %A Hüseyin Avcı , Mustafa Erdem ÜREYEN , Ali KILIÇ , Adem Erdal SAĞLAM , Ali DEMİR %T GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ %D 2019 %J Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering %P 2148-4147-2148-4155 %V 24 %N 2 %R doi: 10.17482/uumfd.479415 %U 10.17482/uumfd.479415
ISNAD Avcı, Hüseyin , ÜREYEN, Mustafa Erdem , KILIÇ, Ali , SAĞLAM, Adem Erdal , DEMİR, Ali . "GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 / 2 (Ağustos 2019): 609-632 . https://doi.org/10.17482/uumfd.479415
AMA Avcı H , ÜREYEN M , KILIÇ A , SAĞLAM A , DEMİR A . GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ. JFE. 2019; 24(2): 609-632.
Vancouver Avcı H , ÜREYEN M , KILIÇ A , SAĞLAM A , DEMİR A . GÜÇ TUTUŞUR POLİPROPİLEN POLİMERİ VE LİF UYGULAMALARINDA SON GELİŞMELER VE GELECEK BEKLENTİLERİ. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering. 2019; 24(2): 632-609.