Bir önceki yazımda alev geciktiriciliğin ne olduğu, neden önemli olduğu ve nasıl sağlandığından bahsetmiştim. Özet olarak sanayide uygulama kolaylığı nedeniyle en kullanışlı yöntemin alev geciktiricilik sağlayan katkı maddeleri kullanmak olduğundan söz etmiştim.

Malzemenin yanma özellikleri ile ilgili karşımıza çoğunlukla, kısaltılmışı LOI olan limiting oxygen indexdeğeri çıkar. LOI, bir malzemenin yanması için ortamda bulunması gereken hava karışımındaki oksijen yüzdesi olarak düşünebilir.  Yani oksijen/(azot+oksijen) oranıdır diyebiliriz. Bu değer yükseldikçe malzemenin yanıcılığı da doğal olarak düşer. Şimdi etrafımızda gördüğümüz plastik malzemelerin LOI değerlerine bir göz atalım:

 

Polimer

LOI

Akrilik

17

Polipropilen (PP)

17

Polietilen (PE)

17

Polistiren (PS)

18

Polikarbonat (PC)

26

Polivinilklorit (PVC)

45

Politetrafloroetilen (PTFE)

>95

 

Gördüğünüz gibi günlük hayatta sıklıkla kullandığımız bir çok plastik malzemenin LOI değeri 21’in altında ki bu normal şartlarda %21 oksijen içeren hava ortamı düşünüldüğünde riskli bir faktör. Dolayısıyla alev geciktiricilik konusu özellikle yangın felaketinin azaltılması hususu açısından önem arz ediyor.

Önceki yazımda değindiğim gibi kullanım alanına göre bir çok katkı malzemesi kullanmak mümkün. Sıklıkla karşımıza çıkanlar, halojenli, fosforlu,  silisyumlu katkı maddeleri  ve metal hidroksitlerdir. Halojen içeren katkı malzemeleri oldukça etkin alev gecikticilik sağlarlarken, bir yandan da çevreye zarar verirler. Nasıl mı?

Halojenli bileşikler malzemeye eklendiğinde yanma sonucu çevreye zarar veren salınımına neden olurlar, HCl gibi. Bu gazlar korozif ve zehirleyici etki yaptıkları gibi bir kısmı da duman yoğunluğu ile boğucu etkiye neden olur. Avrupa’da halojen içeren katkı maddelerinin kullanımına bu nedenlerden ötürü kısıtlamalara gidilmiştir. Bu nedenle halojen içermeyen, azotlu, fosforlu yada silisyum bazlı kimyasalların katkı maddesi olarak kullanımı tercih sebebidir.

Bir diğer önemli konu da kullanımı düşünülen katkı malzemesinin polimere hangi oranlarda eklenmesi gerektiği konusudur. Seçilen proses yönetime göre polimerlere alev geciktiriciler yüzde 1-60 arası değişen yüzdelerde eklenebilir. Ancak unutmamak gerekir ki katkı malzemesi “base polymer”  yada FR kazandırmak istediğiniz polimerin mekanik, termal, elektriksel, morfolojik vb.  Özelliklerine doğrudan etki edecektir. Örneğin, yüksek bir LOI değerine ulaşmak için yüksek oranda eklediğiniz katkı malzemesi büyük bir ihtimalle malzemenin çekme dayanımında ciddi düşüşlere sebep olacaktır.  Öte yandan düşük konsantrasyon özellikle fiber çalışmaları için gereklidir, fakat çoğu zaman yeterli yanma geciktiriciliğe bu değerlerde ulaşmak mümkün olmayabilir. Bu nedenle optimum konsantrasyonun tespiti önemlidir ve detaylı çalışma gerektirir.

Yanma davranışını incelemek için LOI dışında testler de mevcuttur: Yatay yanma, dikey yanma, kül yüzdesi vb. Belirli standartlara göre yapılan bu testlerin yanısıra malzemedeki termal davranışında DSC, TGA gibi yöntemlerle izlenmesi önemli ipuçları verebilir.

Özetle yangın felaketlerinin azaltılması açısından polimerik malzemelerin, son kullanım alanına göre yanma özelliklerine önem vermek gerekmektedir.


Yorumlar   

+1 #1 Süleyman Deveci 20-04-2010 20:53
Elinize sağlık. Önceki yazınız gibi bu da güzel ve anlaşılır olmuş. Devamı var mı?
+1 #2 Sibel Karadal 04-05-2010 13:07
Teşekkür ederim. Esasen alev geciktiriciliğe dair giriş anlamında yeterli olduğunu düşünüyorum, bundan sonraki yazılarımda daha farklı konulara değinmeyi düşünüyorum. İyi çalışmalar.
#3 türkü erez 28-02-2011 13:23
sibel hanım,bizim bu konuda yeni bir projemiz var ve sakıncası yoksa sizinle de görüşmek istiyoruz. bizimle iletişime geçebilir misiniz?
#4 Kaya Mehmetoğlu 22-06-2013 16:02
Gayet önemli bir konu değindiğiniz için teşekkür ederim iyi bir yazı Sibel hanım. Fakat bu konu hakkında detaylı bir çalışma gerek bunun hakkında başlamışken daha detaylı yazılar yazmanızı bekliyoruz. Teşekkür ederim.
#5 rahşan bülbül 10-08-2017 08:46
Klavyenize sağlık

Yorum eklemek için üye girişi yapmalısınız.