Production and Thermal Characterization of Nanofiber Textile Surfaces from Boric Acid Doped Polyacrylonitrile-co-Vinyl Acetate Polymer by Electrospinning Method

In this study, it was aimed to investigate the effect of boric acid additive of thermal properties on nanofiber textile surfaces produced by doping different amounts of boric acid into polyacrylonitrile-co-vinyl acetate (P(AN-VAc)). For this purpose, nanofiber textile surfaces were produced from the boric acid doped and undoped P(AN-VAc) solutions prepared with a 10 % concentration in dimethylformamide by electrospinning method. Some analyzes and tests were carried out to determine the structural, morphological, physical, mechanical and thermal properties of the boric acid doped and undoped nanofiber textile surfaces produced. The presence of boric acid was detected on boric acid doped nanofiber surfaces produced as a result of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses. The morphological properties of the produced surfaces were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and it was observed that uniform nanofiber structure was formed in all samples. As a result of tensile strength tests, it was determined that the boric acid additive reduces values of tensile strength and elongation of nanofiber surfaces. The thermal properties of all the produced nanofiber textile surfaces were examined by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) and vertical flammability tests. As a result of the thermal analyses and tests, it was determined that the boric acid additives improve the thermal properties of the P(AN-VAc) nanofiber textile surfaces and the thermal resistances of them increases with the increase of the boric acid additive.
Bu çalışmada, poliakrilonitril-ko-vinil asetat (P(AN-VAc)) içerisine farklı oranlarda borik asit katkılanarak nanolifli tekstil yüzeyleri üretilmiş ve borik asit katkısının nanolifli tekstil yüzeylerin termal özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Nanolif yüzeylerin üretimi için öncelikle farklı oranlarda borik asit katkılı ve katkısız P(AN-VAc) polimerleri dimetilformamid (DMF) içerisinde çözülerek %10 çözelti konsantrasyonunda elektroçekim çözeltileri hazırlanmış ve daha sonra bu çözeltilerden elektroçekim yöntemiyle nanolif tekstil yüzeyleri üretilmiştir. Üretilen nanolif tekstil yüzeylerinin yapısal, morfolojik, fiziksel, mekanik ve termal özelliklerini belirlemek amacıyla bazı analiz ve testler yapılmıştır. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve enerji dağılımlı x-ışınları spektroskopisi (EDX) analizleri sonucunda üretilen borik asit katkılı nanolif yüzeylerde borik asit varlığı tespit edilmiştir. Nanolif yüzeylerin tarama elektron mikroskobu (SEM) ile morfolojik özellikleri incelenmiş ve tüm numunelerde düzgün nanolif yapısının oluştuğu gözlemlenmiştir. Kopma mukavemeti testleri sonucunda borik asit katkısının nanolif yüzeylerin mukavemeti ve kopma uzaması değerlerini düşürdüğü tespit edilmiştir. Üretilen nanolif tekstil yüzeylerin termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), termogravimetrik analiz (TGA) ve dikey yanmazlık testleri ile incelenmiştir. Yapılan termal analiz ve testler sonucunda borik asit katkısının P(AN-VAc) nanolifli tekstil yüzeylerinin termal özelliklerini iyileştirdiği ve borik asit katkısının artmasıyla numunelerin termal dayanımının da arttığı tespit edilmiştir.