KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Bor Dergisi / 2021 / Cilt: 6 - Sayı: 4

Çinko boratın partikül boyutu, katkı oranı ve kimyasal yapısının polivinil klorürün termal ve mekanik özelliklerine etkisi

Influence of particle size, additive ratio and chemical structure of zinc borate on thermal and mechanical properties of polyvinyl chloride

Yeliz İPEK
Sayfa
387–394
Yayın Tarihi
2021-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Kompozitlerin mekanik özellikleri çekme testi, darbe testi, sertlik testi ile belirlenmiş ve dinamik mekanik analiz (DMA) ile termomekanik davranışları tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Çinko borat (ZB), alev geciktirici ve duman bastırıcı bir bor bileşiğidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çinko borat, PVC'nin mekanik özelliklerini etkiler.
💡
Sonuç & Katkı:Kompozitlerin mekanik özellikleri çekme testi, darbe testi, sertlik testi ile belirlenmiş ve dinamik mekanik analiz (DMA) ile termomekanik davranışları tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Çinko borat · PVC · mekanik özellikler

Özet

Çinko borat (ZB), alev geciktirici ve duman bastırıcı bir bor bileşiğidir. Aleve dayanıklı polimer kompozitler elde etmek için yaygın olarak kullanılır. Polivinil klorür (PVC), çoğunlukla kablo izolasyonu, kalem ve kapı, borular, döşemeler, oyuncaklar vb. için kullanılan ticari açıdan önemli polimerlerden biridir. Öte yandan PVC, yangın sırasında bozunma ürünleri olarak zehirli gazlar açığa çıkarır. Çinko borat katkısının bu soruna bir çözüm olduğu düşünülmektedir. Ancak bu çözüm yeni bir soruna yol açar. Çinko borat, PVC'nin mekanik özelliklerini etkiler. Kompozitlerin mekanik özellikleri çekme testi, darbe testi, sertlik testi ile belirlenmiş ve dinamik mekanik analiz (DMA) ile termomekanik davranışları tespit edilmiştir. Bu çalışmada çinko boratın katkısını optimize etmek için, farklı formülasyonlarda (2ZnO·3B2O3·3.5H2O ve 4ZnO·B2O3·H2O), farklı katkı oranlarında (ağırlıkça %1 ve %5) ve farklı partikül boyutlarında toz PVC yapısına (nano-boyutlu ve mikro-boyutlu) eklenmiş ve her bir kompozitin mekanik ve termomekanik özellikleri incelenmiştir.

Abstract

Zinc borate (ZB) is a flame retardant and smoke supressant compound of boron. It is widely used to achieve flame resistant polymer composites. Polyvinyl chloride (PVC) is one of the commercially important polymers mostly used for cable insulating, pen and door, pipes, floorings, toys etc.. On the other hand, PVC relases toxic gases during fire as decomposition products. Zinc borate doping is thought to be a solution for this problem. However, this solution leads a new problem. Zinc borate effects the mechanical properties of PVC. Mechanical properties of composites were determined by tensile test, impact test, hardness test and thermomechanical behaviours were detected with dynamic mechanical analysis (DMA). In the present study, to optimize the contribution of zinc borate, the powder with different formulations (2ZnO·3B2O3·3.5H2O and 4ZnO·B2O3·H2O), with different additive ratios (1% and 5% by weight) and different particle sizes (nano‒sized and micro‒sized) were added to the PVC structure and the mechanical and thermomechanical properties of each composite were investigated.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

İPEK, Y. (2021). Çinko boratın partikül boyutu, katkı oranı ve kimyasal yapısının polivinil klorürün termal ve mekanik özelliklerine etkisi. Bor Dergisi, Cilt: 6 - Sayı: 4, 387–394. https://ajindex.com/articles/382090

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. Karama, J.P.B., Béré, A., Lemonon, J., Daho, T., Dissa, A., Rogaume, Y. & Koulidiati, J. (2013). Modeling the emission of hydrogen chloride and free chlorine from the thermal treatment of polyvinyl chloride (PVC) based plastic materials. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 101, 209‒214, ISSN 0165‒2370. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2013.01.006
  2. Bockhorn, H., Hornung, A. & Hornung, U. (1998). Stepwise pyrolysis for raw material recovery from plastic waste. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 46, 1‒13. https://doi.org/10.1016/S0165-2370(98)00066-7
  3. Zhang, M., Buekens, A., Jiang, X. & Li, X. (2015). Dioxins and polyvinylchloride in combustion and fires. Waste Management & Research, 33(7), 630–643. https://doi.org/10.1177/0734242X15590651
  4. Polat, S. & Sayan, P. (2020). Box–Behnken experimental design for zinc borate Zn2B6O11·7H2O. Boron, 5(3), 152–161.
  5. Cusack, P. A. & Killmeyer, A. J. (1990). Hazards Identifications Prevention: Fire and Polymers, Nelson G.L. (Ed.), American Chemical Society, Washington, DC, p. 199. Schubert, D.M. (2019). Hydrated Zinc Borates and Their Industrial Use. Molecules, 24(13), 2419. İpek, Y. & Ertekin, Ö. (2021). Developing Antibacterial Cotton Fabric with Zinc Borate Impregnation Process. Fibers and Polymers, 22(5). https://doi.org/10.1007/s12221-021-0670-1
  6. Çakal, G. Ö., Baltacı, B., Bayram, G., Özkar, S. & Eroglu, I. (2020). Synthesis of zinc borate using water soluble additives: Kinetics and product characterization. Journal of Crystal Growth, 533, 125461. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2019.125461
  7. Ata, O. N., Şayan, E. & Engin, B. (2011). Optimization and modeling of zinc borate (2ZnO·3B2O3·3.5H2O) production with the reaction of boric acid and zinc oxide. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 17(3), 493‒497. htps://doi.org/10.1016/j.jiec.2010.09.018 Shen, K. K., Kochesfahani, S. & Jouffret, F. (2008). Zinc borates as multifunctional polymer additives. Polym. Adv. Technol,. 19, 469–474. https://doi.org/10.1002/pat.1119
  8. Wang, X., Li, L., Tong, Y., Dai, Y. & Chen, W. (2021). Synthesis of Core/Shell Structured Zinc Borate/Silica and Its Surface Charring for Enhanced Flame Retardant Properties. Polymer Degradation and Stability, 183, 109432. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2020.109432
  9. Fang, Y., Wang Q., Guo C., Song Y. & Cooper P. A. (2013). Effect of zinc borate and wood flour on thermal degradation and fire retardancy of Polyvinyl chloride (PVC) composites. Journal of Analytical and Applied