Epoksi bazlı polimer kaplamalarda farklı renklendiricilerin yanma davranışına etkisi
Effect of different colorants on the burning behavior of epoxy based polymer coatings
Yazar: CEREN KEZBAN GÜL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKE ANAÇ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Yapı sektöründe birçok farklı amaçla kullanılan termoset grubundan epoksi polimerler; suya, asit ve alkali maddelere karşı yüksek kimyasal dayanımı, fiziksel yüzey aşınma dayanımı ve diğer malzemelere yüksek yapışma kapasitesinden dolayı liman ve sanayi tesislerinde en çok tercih edilen polimer yüzey koruyucu malzemelerindendir. Bu çalışmada epoksi bazlı polimer kaplamaya sentez aşamasında renklendirme amacıyla eklenen farklı renklerdeki pigmentlerin polimerler kaplamanın yanma davranışlarına etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Türkiye'de yapılar ile ilgili bulunan yönetmeliklerde ve ulaşım sektöründe kullanılan yangın test prosedürleri kullanılarak çeşitli pigmentlerle farklı renklerde elde edilmiş epoksi kaplamaların yanma özellikleri ve karakterizasyonu yapılmıştır. Bu tez kapsamında, epoksi polimerlerin zemin ve taşıt içi kaplamalarında kullanılan çift komponentli, belli zincir yapısı ve molekül ağırlığında çeşidi kullanılarak, standart beyaz, sarı, kırmızı, mavi, siyah ve kırmızı renklerde 3,0 mm kalınlıkta kaplamalar hazırlanmış ve yanma testleri gerçekleştirilmiştir. 50 kW/m2 ısı altında spesifik optik duman yoğunlukları ve ortaya çıkardığı zehirli gazlar (CO2, CO, NO2, NO, SO2, HCl, HF, HCN, HBr..vs) FTIR yöntemi ile belirlenerek malzemelerin belli ısı akılarında ısı salım hızları (HRR-Heat Release Rate), tutuşma sırasında kritik ısı akıları (CFE-Critical Flux at Extinguishment), sürekli yanma için gereken ısı miktarları (Qsb-Heat for sustained burning) ve en yoğun noktada HRR (Peak HRR) verileri elde edilerek diğer tüm sonuçlarla birlikte analiz edilmiştir. Yanma davranışlarının her pigmentte aynı eğilimde olması ve toplam ısı akısının renge ve konsantrasyona göre değişmemesi ile birlikte ısı salım hızlarının farklı olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışma ile hem yapı sektörü hem taşımacılık sektöründe geniş çapta kullanılan epoksi polimerlerdeki renk değişiminin yanma davranışına etkisi literatüre ve Avrupa ile eş zamanlı olarak standardizasyona katkı sağlanacaktır.

Abstract:
Epoxy polymers from the thermoset group used in the construction sector for many different purposes are the most preferred polymer surface protection materials in maritime and industrial facilities with its high chemical and physical surface abrasion resistance against water, acid and alkali materials and its high adhesion capacity to other materials. In this study, it is aimed to determine the combustion behavior of the various colors with different pigments that were added to the epoxy polymer material during the synthesis phase. Using fire test procedures used in related regulations of the construction and transport sectors in Turkey, combustion properties and characterization of epoxy coatings were obtained in different colors with various pigments. Two-component epoxy polymers used in floor and vehicle interior coating with certain chain structure and molecular weight having 3,0 mm thickness were tested in standard white, yellow, red, blue and black colors and with organic additives for red color. Specific optical smoke densities and toxic gases (CO2, CO, NO2, NO, SO2, HCl, HF, HCN, HBr) determined by FTIR method in 50 kW / m2, heat emission rate (HRR-Heat Release Rate), critical heat fluxes (CFE-Critical Flux at Extinguishment) during combustion, the amount of heat required for continuous combustion (Qsb-Heat for sustained burning) and HRR (Peak HRR) data at peak points and all other results were analyzed. It has been concluded that the combustion behavior has the same tendency in each pigment and the total heat flux does not change according to the color and its concentration however the heat release rates have been displayed in different stages. By this study, the effect of color change on combustion behavior in epoxy polymers widely used in both construction sector and transportation sector will contribute to the literature and standardization with Europe simultaneously.