Fonksiyonel poliaminoboranların sentezi ve uygulamaları (hava araçlarında kullanılan karbon elyaf ve aluminyum parçaların yüzeyinin kaplanması ve boyavernik formülasyonunda alev geciktirici olarak kullanılması)


Creative Commons License

Eren T. (Yürütücü), Sarı Yılmaz M., Hazar A. B., Şen M. B., Araç D.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2023 - 2025

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Ağustos 2023
  • Bitiş Tarihi: Ağustos 2025

Proje Özeti

Poliaminoboranlar, seramik yapımında başlatıcı olarak veya bir seramik hazırlanmasında, bor nitrür (BN) üretiminde, dihidrojen depolanmasında ve/veya hidrojen pilleri veya enerjetik malzemeler olarak kullanılabilmektedir. Bunun yanında B ve N sinerjistik etkisi ile kendiliğinden yanmaz özellikte olan polimerler içinde bir örnek teşkil edebilmektedir. Yangınlar, dünyanın her yerinde insanların ölümüne, maddi kayıplara ve emsalsiz sanat/tarihi eserlerin kaybına yol açabilmektedir. Uzmanlara göre alev geciktirici kullanımı yangının yayılmasını büyük ölçüde önlemektedir. Halojen esaslı alev geciktiriciler polimer matriksi ile iyi karışmakla birlikte toksik özellik göstermekte, bunun yanısıra özellikle inorganik esaslı alev geciktiricilerde matrikste iyi dağılım yapmaması ve kümelenme (agregat) oluşması, matriks yüzeyden zamanla salım yapması gibi problemler ile karşılaşılmaktadır. Bor bileşikleri de yanmazlık sınıfında değerlendirilmektedir. Örneğin, değişik formlardaki BN; yüksek termal stabiliteye, yüksek mekanik dayanıma ve yüksek oksidasyon dayanımına sahiptir. Poliaminoboranlar, proje kapsamında kendiliğinden yanmaz özellik gösteren polimerler kapsamında çalışılması planlanmaktadır. Ayrıca poliaminoboranlar BN-esaslı malzemelere öncü bileşikler olduklarından projede BN sentezi gerçekleştirilmiştir. BN, kristal yapısına bağlı olarak benzersiz özellikler gösteren oksit olmayan bir seramiktir. Kübik formunda, kimyasallara karşı olağanüstü bir dirence ve termal stabilite özelliklerine sahip olması ile elmastan sonra bilinen en sert ikinci malzemedir. Altıgen BN (h-BN) grafite benzer ve yüksek ısı iletkenliği, düşük termal genleşme, termal şok direnci, yüksek elektrik direnci, toksik olmayan, kolayca işlenebilirlik, kayganlık, kimyasal kararlılık göstererek diğer metal ve metal tuzlarından önemli bir ayırt edici özelliği bulunmaktadır. Bu, bor nitrürü havacılık, otomotiv, elektronik, yarı iletkenler, metal işleme ve hatta kozmetik dahil olmak üzere çeşitli endüstri dallarında farklı özellikler sergileyen üretilebilir bir malzeme haline getirmektedir. Proje kapsamında poliaminoboran, BN sentezinde kullanılarak seramik malzeme geliştirilmesi ve ısıl özelliklerinin incelenerek kendiliğinden yanmaz özellikte olan polimerlerin geliştirilmesi üzerine çalışmalar yapılmıştır. BN sentezinde piroliz fırın kullanılmıştır. Karbon elyaf malzemesi DOWAKSA dan temin edilmiştir. Aluminum plakalar ASAŞ A.Ş’den temin edilmiştir. Cam yüzey kaplama için camlar Şişecam A.Ş.'den temin edilmiştir. Bu malzemelerin yüzeyi poliaminoboran ile kaplandıktan sonra bor nitrür kaplama prosedürü ve karakterizasyonu (SEM, XPS gibi) çalışmaları yapılmıştır. Boya ve vernik formülasyonuna poliaminoboran belli oranda (ağırlıkça %5, %10) eklendikten sonra alev geciktirici performansı incelenmiştir. Sonuç itibarı ile poliaminoboranlar Ülkemizde ilk defa grubumuz tarafından sentezlenmiştir. Üretim bilgi paketi oluşturulmuş ve bor nitrür eldesi ile yanmazlık özelliği kapsamında uygulaması yapılmıştır.