Halloysite containing polyurethane foams as insulation materials with enhanced flame retardance

Sert poliüretan köpük, üstün ısı yalıtım özelliği, yüksek kimyasal ve mekanik dayanıklılığı ve kolay işlenebilirliği nedeniyle tercih edilen yüksek performanslı yalıtım malzemelerinden biridir. Bununla birlikte, bu köpüklerin düşük termal stabiliteleri ve yüksek yanıcılığı yalıtım uygulamalarında önemli bir sorundur. Endüstriyel olarak, bu problemlerin üstesinden gelmek için alev geciktiriciler kullanılmaktadır. Ancak bu kimyasallar çoğunlukla hem çevre hem de insan sağlığı için zararlıdır ve kabul edilebilir alev geciktiriciliği sağlayabilmeleri için polimerlere yüksek miktarlarda eklenmeleri gerekmektedir. Daha iyi ve güvenli alev geciktirme etkisi sağlamak için alev geciktiriciler kısmen alternatif katkı maddeleri ile birleştirilebilir. Halloysit nanotüp (HNT), düşük maliyetli, doğada bol bulunan kil temelli bir mineraldir ve özgün yapısı sayesinde birçok sentetik katkı maddesine çevre dostu bir alternatiftir. Yanma sırasında, HNTler malzeme yüzeyinde oluşan kömür tabakasını güçlendirebilir ve polimerin oluşturduğu yanıcı bozunma ürünlerini lümeninde tutabilir. Isı yalıtımı açısından, termal iletkenliği azaltmak için köpük matrisinde daha küçük hücrelerin oluşumuna katkıda bulunabilir. Diğer kil temelli malzemelerde olduğu gibi, HNTlerin polimer matrisindeki dağılımı ideal bir yapı elde etmek açısından oldukça kritiktir. Bu tez HNT'lerin rijit poliretan köpüklere eklenmesine ve bu nanokompozitlerin termal yalıtım ve yanmazlık davranışlarının incelenmesine odaklanmaktadır. İşlemden geçmemiş, ultrasonikasyona tabii tutulmuş, kimyasal olarak fonksiyonlandırılmış ve alev geciktirici yüklenmiş HNT'ler köpük formülasyonlarına eklenmiştir. Bu nanokompozitlerin morfolojisi, termal iletkenliği ve yanma davranışı detaylı şekilde çalışılmıştır. Köpük formülasyonundaki halojenli alev geciktirici içeriği kısmen alev geciktirici yüklenmiş HNT'ler ile değiştirilmiş ve üretilen nanokompozit köpüklerin daha yüksek halojenli alev geciktirici içeriğine sahip mevcut ticari köpüklerinkiyle karşılaştırılabilir toplam ısı salımı ve tepe ısı salımı değerlerine sahip olduğu görülmüştür. Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 115M033 hibe numarası altında desteklenmektedir.