SEARCH RESULT

Abstract: Polymer based composite materials are widely used in various industrial applications due to their good mechanical properties and easy production methods. But these materials can easily ignite and burn. Therefore, different studies have been performed to enhance the fire behaviors of polymer based composite materials. One of the most common method is adding different flame retardants to improve the fire behaviors. Cone calorimeter test is one of the most important methods to investigate and enhance the fire behaviors of the polymer materials. The parameters like heat release rate, total heat release, time to ignition and mass loss can be determined by cone calorimeter tests. Also, the poisoning emissions (smoke, CO, NO) generated during the combustion can be measured. In this study, ammonium polyphosphate was added into the thermoplastic polyurethane/polypropylene composite material at different loadings, namely 5 and 10 wt % and the composite materials were tested in a cone calorimeter. Heat release rate and total heat released values decreased with the addition of ammonium polyphosphate. In addition, smoke, CO and NO generations also decreased with the addition of ammonium polyphosphate. As a conclusion, it was determined that 5 and 10 wt % ammonium polyphosphate additions into the thermoplastic polyurethane/polypropylene composite material can significantly enhance the fire resistance of the composite material Özet: Polimer esaslı kompozit malzemeler, üretim kolaylığı ve üstün mekanik özelliklerinden dolayı farklı birçok endüstriyel uygulamada kullanılmaktadır. Fakat bu malzemeler kolayca tutuşabilmekte ve yanabilmektedir. Bu nedenle polimer esaslı kompozit malzemelerin yanma dirençlerinin arttırılması üzerine çeşitli yöntemlerin uygulandığı çalışmalar yapılmaktadır. Bu yöntemlerden birisi de bu malzemelere farklı alev geciktiricilerin ilavesidir. Polimerlerin yanma davranışlarının incelenmesi ve iyileştirilmesinde en yaygın kullanılan yanma testlerinden birisi de konik kalorimetre testleridir. Konik kalorimetre yanma testinde ısı yayılım hızı, toplam ısı yayılım miktarı, tutuşma zamanı ve kütle kaybı gibi parametrelerin yanında yanma esnasında oluşan zehirli emisyonların (is, CO, NO, CO2) oluşumları da belirlenebilmektedir. Bu çalışmada termoplastik poliüretan/polipropilen kompozit malzeme içerisine alev geciktirici olarak % 5 ve 10 oranlarında amonyum polifosfat ilave edilerek malzemelerin konik yanma testleri gerçekleştirilmiştir. Amonyum polifosfat ilavesi ile kompozit malzemenin ısı yayılım hızları ve toplam ısı yayılım miktarında dikkate değer azalma olmasının yanında is, CO ve NO emisyonlarında da belirli oranlarda azalma meydana gelmiştir. Sonuç olarak, termoplastik poliüretan/polipropilen kompozit malzeme içerisine % 5 ve % 10 amonyum polifosfat ilavesi ile yanma direncinde dikkate değer bir artış yapılabileceği tespit edilmiştir.

International Combustion Symposium
INCOS2018

Bilal Aydogan Nazım USTA

Abstract: 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.

International Combustion Symposium
INCOS2018

Bilal Aydogan Nazım USTA

Biodiesel fuels are known as alternative renewable fuels for diesel engines. They are generally blended with diesel fuel in different ratios and biodiesel/diesel blends are used in diesel engines. Although there are different advantages of biodiesel fuels, the biodiesel usage generally causes increasing of NOx emissions and break specific fuel consumption even if the low blending ratios of the biodiesel. In this study, retarded injection timing was used to improve these problems. The combustion, performance and emission parameters were investigated in detail and it was found that the retardation of injection timing for biodiesel/diesel blends is one of suitable methods to enhance NOx and break specific fuel consumption without significant adverse effects on the other parameters.

International Combustion Symposium
INCOS2018

Erkan Ozturk Ozer Can Nazım USTA Huseyin Serdar Yucesu