Alev geciktirici polyesterlerin sentezi ve kaplamalarda uygulamaları
Synthesis of flame retardant polyesters and their applications in coatings
Yazar: ELİF OZMAN
Danışman: PROF. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN ; DR. CEMİL DIZMAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Alev geciktiriciler, polimerlerin yanabilirlik özelliklerini düşürerek tutuşmayı geciktirmektedir. Alev geciktiricilik (FR, flame retardancy) sayesinde polimer malzemelerin yangına karşı dayanıklı hale getirilmesi mümkün olabilir. Günümüzde polimer malzemelerin yanmazlık düzeyini yükseltmek için genellikle halojen esaslı katkı maddeleri tercih edilmektedir. Halojen esaslı katkıların insan ve çevre sağlığına olumsuz etkilerinden dolayı alternatif alev geciktiricilere ihtiyaç duyulmaktadır. Son yıllarda araştırmalar fosfor, nitrojen ve silisyum içeren kimyasalların alev geciktirici olarak kullanımlarına yöneliktir. Polimerik malzemeler için alev geciktiricilik, hem akademik hem de endüstriyel alanda incelenen önemli bir konu olarak görülmektedir. Fosfor esaslı alev geciktiriciler yanma sırasında daha az zehirli gaz oluşturmalarından dolayı  halojen esaslı alev geciktiricinde daha çok tercih edilmektedir. Bu çalışmada, yeni bir itakonik asit biyo-esaslı fosfor içeren reaktif sentezlendi ve karakterize edildi. İlk olarak, asit işlevselliğine sahip bir alev geciktirici elde etmek için 9,10-dihidro-9OKSA-10-fosfafenantren-10-oksit (DOPO) ve biyo-esaslı itakonik asit reaksiyonu gerçekleştrildi. Elde edilen asit daha sonra metakrilat monomerini içeren iki fonksiyonlu fosfor oluşturmak için glisidil metakrilat ile reaksiyona sokuldu. Özellikle filmlerin yanma direnci davranışı LOI (limiting oxygen index) cihazı kullanılarak belirlendi.Çalışmalardan sonra karakterizasyon için SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu), diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ve Fourier dönüşümü Kızılötesi (FTIR) kullanıldı. Ayrıca, sertlik  gibi fiziksel testler belirlendi.  
 
Anahtar Kelimeler: DOPO, Glisidil metakrilat, İtakonik Asit, LOI

Abstract:
Flame retardants delay ignition by reducing the flammability properties of the materials. Through flame retardancy, it may be possible to make polymer materials resistant to fire. Nowadays, halogen-based additives are generally preferred to increase the flammability level of polymer materials. Alternative flame retardants are needed due to the negative effects of halogen-based additives on human health and environmental issues. In recent years, research has focused on the use of chemicals containing phosphorus, nitrogen and silicon as flame retardants. Flame retardant is one of the major issue discussed in the both academic and industrial field for polymeric materials. Phosphorus-containing flame retardants replace halogenated flame retardants because they form less toxic gases during combustion. In this study, a new itaconic acid biobased phosphorus-containing reagent was synthesized and characterized. Firstly,9,10dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) and bio-based itaconic acid was reacted in order to get a flame retardant agent with acid functionalities. Then, the acid reacted with glycidyl methacrylate to form bifunctional phosphorous containing methacrylate monomer. Especially the flame resistance behaviour of films was determined using the LOI (limiting oxygen index). Also, SEM (Scanning electron microscope), differential scanning calorimeter (DSC) and Fourier transform infrared (FTIR) were used for characterization. Also, physical tests such as, hardness, were determined.  

Key Words: Dopo, Glycidyl methacrylate, Itaconic Acid, LOI