Polivinil Klorürün Özelliklerine Bor Nitrür ve Kolemanit Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Polivinil klorür (PVC), kablo üretiminde yalıtkan olarak kullanılır. Isıl kararlılık ve alev geciktirici özelliğinin geliştirilmesi için çeşitli kimyasallar ilave edilir. Bu çalışmada, PVC’ye farklı derişimlerde hekzagonal bor nitrür (BN) ve kolemanit (C) eriyik karıştırma yöntemiyle eklenmiştir. Formülasyonun PVC kompozitleri üzerine etkisi incelenmiştir. PVC kompozitlerinin ısıl kararlılıkları PVC Thermomat cihazı ile ölçülmüştür. Yanma özelliklerini incelemek için LOI (Limit Oksijen Indeksi) testleri yapılmıştır. Kompozitlerin mekanik özellikleri ise çekme testi ile belirlenmiştir. BN ve C’nin PVC’nin ısıl kararlılığına olumlu etkisi olmuştur. Saf PVC 210°C’de 3,74 saat kararlı kalmıştır. BN ve C (stabilizan miktarının %1’i kadar) eklenmesi ile ısıl kararlılıkları sırasıyla 4,16 saat ve 5,50 saate çıkmıştır. BN ve C’nin birlikte kullanıldığı kompozit ise 5,74 saat kararlı kalmıştır. BN ve C ilave edilmiş kompozitin LOI değeri, saf PVC’ye kıyasla belirgin bir değişim göstermemiştir. Kompozitlerin mekanik değerleri kablo üretiminde kullanılabilir limitler içerisindedir. Özetle, PVC’ye BN veya C ilavesinin çeşitli uygulamalarda kullanılmak üzere gelişmiş özelliklere sahip kablolar üretmek için etkili bir teknik olduğu sonucuna varılmıştır.

Polyvinyl chloride (PVC) is used as an insulator in cable production. In order to enhance its thermal stability and flame retardant properties various chemicals have been added to PVC. In this study, hexagonal boron nitride (BN) and colemanite (C) at different concentrations were added to PVC to prepare composites by melt compounding method. The effect of formulation on the properties of PVC composites were observed. The thermal stability of PVC composites was determined by using a PVC Thermomat device. LOI (Limiting Oxygen Index) tests were performed to examine combustion characteristics. The mechanical properties of the composites were conducted by tensile tests. BN and C had a positive effect on the thermal stability of PVC. PVC remained stable for 3.74 hours at 210°C. Addition of BN and C (1 wt.% of the amount stabilizer) increased stability time to 4.16 hours, and 5.50 hours, respectively. The composite in which BN and C were used together remained stable for 5.74 hours. LOI value of BN and C added composite did not change noticeably, compared to neat PVC. The mechanical properties of composites remained within acceptable limits for being used in cable production. In brief, addition of BN or C to PVC is an effective technique to produce cables with improved properties for various applications.