Fosfor esaslı bileşikler ile katkılandırılmış poli (metil metakrilat)'ın güç tutuşurluk özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışma kapsamında güç tutuşur polimetil metakrilat (PMMA) üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla 3 farklı fosfor esaslı güç tutuşurluk maddesi (9, 10-dihidro-9-oksa-10-phosphaphenanthrene-10-oksit (DOPO), fenoksi fosfazen (PPZ) ve üç fenil fosfat (TPP)) kullanılmıştır. Üretilen kompozit malzemelerin güç tutuşurluk özellikleri limit oksijen indeksi testi (LOI), dikey yanma testi (UL-94V), yatay yanma testi (UL-94HB), kütle kaybı kalorimetresi testi (MLC), termogravimetrik analiz testi (TGA) ile karakterize edilmiştir. Bu kullanılan güç tutuşurluk maddeleri ile UL-94V testinde PMMA'nın tutucuya kadar yanma davranışı (BC) V2'ye yükselmiştir. Bu durum fosfor esaslı güç tutuşurluk maddelerinin PMMA'nın damlama özelliğini artırmasından kaynaklanmıştır. LOI değeri ise ilave edilen fosfor esaslı güç tutuşurluk maddesinin miktarı arttıkça artmıştır. En yüksek LOI değeri 23 ile ağırlıkça %20 DOPO kullanımıyla elde edilmiştir. Kullanılan tüm güç tutuşurluk maddelerinin ana etki mekanizmasının gaz fazında seyreltik ve reaktif etki göstererek yaptığı anlaşılmıştır. Daha sonraki aşamada ise en yüksek performansa sahip güç tutuşurluk maddesi (DOPO) seçilerek katı faz etki mekanizmasının artırılması için nano parçacıklar (nanokil, POSS (polihedral oligomerik silseskuioksan)) ile sinerjik etkileşimi incelenmiştir. Nanoparçaçıklardan kil tabakalı yapısından dolayı katı fazda özellikle ağırlıkça %10'luk konsantrasyonda devamlı kül tabakası oluşturarak daha düşük pHRR değerlerinin elde edilmesini sağlamıştır. En yüksek LOI değeri 23,7 ile %10 kil içeren numunede elde edilmiştir. Ancak kil PMMA'nın damlama özelliğini azalttığı için %10 kil içeren numune tutucuya kadar yanmıştır. POSS içeren numunelerin LOI değerleri 23'den 19 seviyelerine düşmüştür. Katı fazda kül oluşumu artsa bile devamlı koruyucu bir kül tabakası oluşumu gözlemlenmemiştir. POSS kullanımı ile görülen antagonistik etkinin DOPO yapısında bulunan oldukça reaktif P-H grubu ile metrakrilat grubu arasındaki reaksiyondan kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu reaksiyon sonucu DOPO'nun gaz fazı etkinliği azalmıştır. Anahtar Kelimeler: PMMA, Güç Tutuşurluk, Fosfor İçeren Güç Tutuşurluk Maddeleri, Nanokil, Polihedral Oligomerik Silseskuioksan.