Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Kerem USLU
Danışman: Fatih Akkurt
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Günümüzde üretilen çinko boratın yaklaşık %90’ının polimer matrisli kompozitlerde alev geciktirici ve duman bastırıcı olarak kullanılmasının yanı sıra mikro besin elementi vasfıyla direk gübre olarak da kullanılmaktadır. Günümüzde çinko borat endüstriyel olarak, borik asit ve çinko oksitin belli oranlarda reaksiyonuyla mikron boyutunda üretilmektedir. Fakat çinko borat bileşiğinin polimer matrisli kompozitlerde kullanılabilmesi için mikron altı boyutta olması gerekmektedir. Bu itibarla bu tez çalışması kapsamında bor kaynağı olarak boraks dekahidrat kullanılarak mikron altı boyutta çinko borat sentezi, karakterizasyonu ve epoksi reçineli kompozitlerde alev geciktirici olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışma iki bölümde değerlendirilebilmektedir. İlk bölüm çinko oksit ve boraks dekahidratın reaksiyonuyla çinko borat sentezi için optimum reaksiyon koşullarının oluşturulması ve mikron altı boyutta çinko borat (2ZnO.3B2O3.3H2O) üretim çalışmalarını içermektedir. Bu amaçla boraks dekahidrattan çinko borat üretmek için farklı reaksiyon parametreleri incelenerek optimum koşullar belirlenmiştir. Daha sonra katkı maddesi olarak sodyum dodesil sülfat ve ticari bir modifiye ajan (TMA) kullanılarak yüksek karıştırma hızında tane boyutu küçültme çalışmaları yapılarak optimum katkı maddesi ve miktarı belirlenmiş olup mikron altı boyutta çinko borat üretilmiştir. Üretilen çinko borat bileşikleri X-Işını kırınımı (XRD), tane boyutu ölçümü (Mastersizer) ve termogravimetrik analiz (TGA) yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Analiz sonuçları üretilen çinko borat bileşiklerinin; ticari ürün ile aynı yapıda olduğunu ve tane boyutunun da en az %60’ının mikron altı boyutta üretildiğini göstermektedir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise üretilen çinko borat bileşiği alev geciktirici olarak farklı yüzdelerde epoksi reçineye katkılanarak kompozitler oluşturulmuştur. Hazırlanan kompozitlerin alev geciktirici ve mekanik özellikleri sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI), dikey yanma testi (UL-94), çekme testi ve üç nokta eğme testleri ile belirlenmiştir. Çalışma kapsamında sentezlenen çinko borat bileşiği %5 oranında epoksi reçineye katkılandığında saf epoksi reçine kompozitin LOI değerini %19’dan %24,5’a çıkarmıştır. Çinko borat katkılamasının kompozitlerde gevrekliğe neden olmasına rağmen kompozitlerin elastik modüllerini değiştirmediği tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler : Boraks, alev geciktirici, çinko oksit, çinko borat, tane boyutu