BURNING BEHAVIOUR OF FLEXIBLE POLYURETHANE FOAMS FILLED WITH INTUMESCENT FLAME RETARDANT
AbstractAbstract: Usage of flexible polyurethane foams which are used in many industrial applications is limited because they easily ignite and burn. Different additives and fillers are incorporated into the flexible polyurethane foams to enhance their burning behaviors. Intumescent flame retardant systems are important flame retardants for polyurethane foams. In this study, the intumescent flame retardant system composed of ammonium polyphosphate, pentaerithyritol and melamine was incorporated into the flexible polyurethane foams at different loadings, namely 5 and 10 wt % to enhance the burning behaviours of the foams. The heat release rate, total heat released, smoke, carbon monoxide and nitrogen oxide emissions were determined by cone calorimeter tests. The maximum heat release rate in the first combustion step decreased with the addition of intumescent flame retardant due to the intumescent char. However, the heat release rate was again increased with broken of the char. Beside this, the smoke and nitrogen oxide emissions were lower than those of neat flexible polyurethane foam, but carbon monoxide emissions increased with the addition of intumescent flame retardant due to the incomplete combustion of the foams. Özet: Birçok farklı endüstriyel uygulamada uygulama alanı bulunan esnek poliüretan köpük malzemelerin kullanımını sınırlayan en önemli özellikleri kolay tutuşma ve yanmalarıdır. Bu kapsamda, esnek poliüretan köpük malzemelerin yanma davranışlarını iyileştirmek amacıyla farklı katkı ve dolgu malzemeleri ilave edilmektedir. Yanma direncinin arttırılması amacıyla kabaran alev geciktirici sistemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, esnek poliüretan köpük malzemelerin yanma davranışlarını iyileştirmek amacıyla amonyum polifosfat, pentaeritritol ve melaminden oluşan kabaran alev geciktirici sistem % 5 ve 10 oranlarında ilave edilmiştir. Konik kalorimetre testleri ile KAG ilaveli esnek poliüretan köpük malzemenin zamana bağlı ısı yayılım hızları ve toplam ısı yayılım miktarlarının yanı sıra yanma sırasında oluşan zararlı emisyonlar olan is, karbon monoksit ve azot oksit oluşumları da incelenmiştir. % 5 ve 10 kabaran alev geciktirici ilavesi ile oluşan karbonlaşmış kabuğun etkisi ile başlangıçta yanmanın şiddetinin azalarak maksimum ısı yayılım hızının düştüğü, bununla birlikte oluşan kabuğun parçalanması ile yeniden ısı yayılım hızının arttığı, yanma sırasında is ve NO oluşumlarının kabaran alev geciktirici ilavesi ile azaldığı, fakat karbon monoksit emisyonunun arttığı belirlenmiştir.