Plazma polimerizasyon yöntemiyle polimerik malzemelere yanmazlık özelliğinin kazandırılması
Flame retardancy improvement of polymeric materials by plasma polymerization
- Tez No: 212715
- Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Poliolefin filmler, plazma polimerlesmesi, bor, güç tutusurluk, aleve dayanıklılık, Poliolefinler, Polyolefin films, plasma polymerization, boron, flame retardancy, Polyolephines
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Polietilen ve polipropilen gibi poliolefinler, aleve karsı dayanıksız olup düsük termal ve mekanik özelliklere sahiptir. Poliolefinleri, yıgın özelliklerini degistirerek ya da yüzeyine mikrometre veya nanometre boyutunda kaplama yaparak aleve karsı dayanıklı hale getirmek mümkündür. Bu çalısmada, polietilen (PE), çift yönlü gerdirilmis polipropilen (BOPP) filmlerin ve pamuklu kumasların yüzeyleri plazma ile trimetil borat, trimetil boroksin, tri-t-bütil borat, trimetilen borat kullanılarak modifiye edilmis olup Fourier Transform Infrared (FTIR) ve X-ısını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile kimyasal yapı tayini, ASTM D2863 standardına göre sınırlayıcı oksijen indisleri (LOI), Termogravimetrik Analiz (TGA) ve Diferansiyel Termal Analiz (DTA) ile termal kararlılıgı, Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM) ile yüzey morfolojileri ve topografileri, Damlacık Sekli Analizi (DSA) ile yüzey temas açısı ve ayrıca polietilen ve polipropilen filmlerin mekanik testleri yapılmıstır. Belirlenen en uygun plazma kosullarında (30W ve 30 dak) BOPP filmlerin LOI degerinin 17,9'dan 24,0 degerine artıgı tespit edilmistir. XPS ile orijinal BOPP numunesinde C ve O, 55W plazma gücünde 60 dakika boyunca trimetil borat plazması görmüs olan BOPP film numunesinde ise C, O ve B elementlerinin analizi yapılmıstır. Buna göre, %11,2 oranında B elementinin plazma islemi görmüs olan BOPP film yüzeyinde var oldugu tespit edilmistir. AFM ve SEM çalısmalarıyla, farklı kosullardaki plazma modifikasyonun farklı türde yüzey kaplamasına neden oldugu görülmüstür. Temas açısı ölçümüyle BOPP filmlerin modifikasyon sonucunda hidrofilik karakter kazandıgı belirlenmistir. 80W güçte islem gören filmlerin çekme dayanımı 57 MPa'dan 155 MPa degerine artarken çekme uzamasında önemli bir degisim görülmemistir. Plazma gücü düstükçe mekanik özelliklerde zamana baglı olarak net bir degisim gözlenmemistir. Sonuçlar, BOPP filmlerin aleve dayanıklı hale getirilmesinde trimetil borat plazmasının alternatif bir yöntem olarak kullanılabilecegini göstermistir.
Özet (Çeviri)
Polyolefins such as polyethylene and polypropylene has low thermal and mechanical properties and also can burn readily when subjected to flame. Bulk property modification or layer deposition in micrometer or nanometer scale can be performed to improve flame retardancy. In this study, plasma surface modification of polyethylene (PE), bi-axially oriented polypropylene (BOPP) films and cotton fabrics was carried out by using trimethyl borate, trimethylboroxine, tri-t-butyl borate, trimethylene borate compounds. The modified chemical structure was examined by Fourier Transform Infrared (FTIR) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Surface topography and morphology was investigated by using Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM), respectively. The flame retardancy was evaluated according to the ASTM D2863 standard (LOI). The thermal stability was indicated by Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differantial Thermal Analysis (DTA), respectively. The contact angle measurements were carried on Drop Shape Analysis (DSA) equipment and also mechanical tests were evaluated for BOPP and PE films. At optimum plasma conditions (30W and 30 min plasma treatment), LOI of BOPP films was obtained increased from 17,9 to 24,0. The chemically bonded elements which gathered from XPS surface analyses of original BOPP and 55W 60 minutes trimethyl borate plasma treated BOPP film were C, O and C, O, B respectively. It was found that 11,2% B element detected in the surface region of plasma treated BOPP film. At different plasma conditions dissimilar kind of plasma depositions were observed by exploring AFM and SEM pictures. Besides, by evaluating contact angle measurements it has seen that trimethyl borate plasma modified BOPP films were gained hydrophilic character. Mechanical characterization showed that at 80W plasma power treated BOPP films? tensile strength was raised from 57 to 155 MPa while the maximum strain was remained approximately unchanged. It was seen that there was no such linear relation between plasma power and mechanical behavior of polyolefin films. The results showed that trimethyl borate plasma modification could be used as an alternative method to enhance flame retardancy of BOPP film.
Benzer Tezler
- Biyotıp uygulamaları için poliüretan membran hazırlanması ve karekterizasyonu
Başlık çevirisi yok
ALİ İHSAN ŞERBETÇİ
Doktora
Türkçe
1992
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET RIFAT ÖZDURAL
- Preparation and surface modification of suitable membranes to prevent the bioadhesion formation in surgical operations
Cerrahi uygulamalarda biyoadezyon oluşumunu engellemek üzere uygun membranların hazırlanması ve yüzeylerinin modifiye edilmesi
HASAN HÜSEYİN MURT
- Eşboyutlu ve poli (akrilat) bazlı biyosorbentlerin üretimi ve karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
ESMA VOLGA BULMUŞ
- Plazma polimerizasyon yöntemiyle yüzey enerjilerinin azaltılması ve karakterizasyonu
Surface energy reduction by plasma polymerization technique and characterization
KEMAL SARIOĞLU
Doktora
Türkçe
2004
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MEHMET MUTLU
