Güç tutuşur su bazlı poliüretan sentezi ve polyester kumaş kaplaması olarak incelenmesi

Her geçen gün yüksek performanslı, kolay uygulanabilir ve çevreci polimerik malzeme arayışı artmaktadır. Su bazlı poliüretanlar belirtilen özellikteki malzemelerin başında yer almaktadır. Yapıları gereği yanıcı olduklarından dolayı, güç tutuşur su bazlı poliüretan elde edilebilmesi; ana zincire kovalent bağ ile güç tutuşur bileşenlerinin katılması ya da fiziksel olarak karışım sağlanması ile mümkündür. Fiziksel olarak karışımda istenen güç tutuşurluk (FR) performansına ulaşılabilmesi için yüksek oranda FR katkısının kullanımı ve dispersiyon sorunları karşımıza çıkmaktadır. Çalışma kapsamında prepolimer ve aseton yöntemi birlikte kullanılarak ana zincire eklenen FR poliol ve polyester poliol yardımıyla su bazlı güç tutuşur poliüretanlar katkısız, %1, 5, 10, 100 FR poliol içeriği olmak üzere sentezlenmiştir. Sentezlenen poliüretanlar %100 polyester kumaşa yaklaşık 100 g/m2 kuru madde miktarı ile havada bıçak yöntemi kullanılarak kumaşın her iki yüzüne de kaplandıktan sonra; FT-IR, mekanik özellikleri, güç tutuşurluk testleri, termal davranışları, tuşe özellikleri, ışık haslığı, yüzey analizi ve aşınma özellikleri incelenerek karşılaştırılmıştır. Güç tutuşur testleri olarak ticari açıdan son kullanıcı firmaların perdelik kumaşlarda yoğunlukla talep ettiği BS EN ISO 15025, IMO (FTP code part 7), NF P 92 503 ve 504 testleri kaplamalı kumaşa uygulanmış, yapılan testlerde FR poliol içermeyen poliüretan kaplama tüm testlerden kalırken, güç tutuşur poliol içeren kaplamalar BS EN ISO 15025 ve IMO testlerinden geçmiştir. Yapılan testler arasında daha zor olan NF P 92 503 ve 504 testinin ilk aşaması olan 504'ten sadece %100 FR poliol içeren kaplama geçerken, tüm kaplamalar 503 ve 504 testlerinden kalmıştır. Sentezlenen poliüretanların film halinde termal davranışları incelendiğinde, FR poliol katkısı %10 içeren sentezden itibaren bozunmanın belirgin bir şekilde daha düşük sıcaklıkta başladığı ve kalan madde miktarının sentezdeki FR poliol miktarı arttıkça arttığı görülmüştür, bu da hızlı bozunmanın etkisi ile yüzeyde kül tabakası oluştuğunu ve bu tabakanın güç tutuşurluk testlerinde olumlu katkı sağladığını göstermiştir. Kaplanmış kumaşların yüzey analizleri SEM ile yapılmış ve yaklaşık 70 μm kalınlıkta homojen bir kaplamanın yapıldığı, 5000 devir abrasyon testi sonrasında bile kaplamanın aşınmadığı görülmüştür. Ayrıca EDS analizi ile FR poliolün fosfor ve brom tabanlı olduğu hakkında fikir sahibi olunmuştur. Kumaş mukavemetinden etkilenmemesi için film halinde yapılan mukavemet testlerinde %500'e kadar uzama değerinde %100 FR poliol içeren sentez dışındakilerde kopma gözlemlenmemiş ve FR poliol miktarı arttıkça gerilme azalırken benzer uzama özelliği görülmüştür, ancak %100 FR poliol içeren filmde %49,06'da kopma gözlemlenmiştir. Kaplamalı kumaşların tuşe değerleri Handle O-Meter cihazı ile sayısal olarak ölçülerek FR poliol oranı arttıkça atkı ve çözgü yönünde sertlik değerlerinin arttığı görülmüştür ve bu da mukavemet testleri ile örtüşerek polyester poliolün yapıya esneklik kattığını göstermektedir. Son olarak kaplamalı kumaşlar ışık haslığı testine tabi tutulmuş ve mavi yün skalaya göre (mavi yün skalaya göre en iyi değerlendirme 8) FR poliol katkısız ve %1 katkılı 7, diğerleri ise 6 olarak değerlendirilerek geçer not almıştır. Tüm test sonuçları göz önünde tutularak %1 FR poliol katkılı poliüretan kaplamanın optimum nitelikte olduğu belirlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında çevreci, güç tutuşur su bazlı poliüretan polyester kumaş kaplaması üretilmiş, güç tutuşur özelliği ana zincire aktif monomerin bağlanması ile çok düşük bir katkı oranında (%1) sağlanmış ve ticari açıdan testler ile değerlendirilmiştir. Anahtar kelimeler: Su bazlı, poliüretan, güç tutuşur, kaplama.