Organik-inorganik hibrid takviyeli poliproplen kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of organic-inorganic hybrid reinforced composites
Yazar: MEHMET MUDU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HALİL DEMİRER
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Hibrid kompozitler iki veya daha fazla farklı tip takviye malzemesinin aynı matris içerisinde birleştirilmesi ile elde edilen malzemelerdir. Bu tip malzemeler tek bir takviye malzemesi ile elde edilemeyen özellikler sunarlar. Farklı şekil ve boyuttaki iki tip dolgu maddesinin hibridlenmesi her bir dolgunun bir tek polimer matrisinde tek başına dolgu olarak kullanılmasına göre bazı avantajlar sunar. Hibrid kompozitler, kompozitlerin mekanik özelliklerini geliştiren bir yol olarak birçok araştırmacının dikkatini çekti. Hibrid kompozitler genellikle selüloz bazlı organik dolgu ve mineral bazlı inorganik dolgudan oluşurlar. Fındık kabuğu karakteristik rengiyle nispeten sert selülozik yapıya sahiptir. Türkiye'de fındık kabuğu çok miktarda elde edilir fakat genellikle evlerde ısınma malzemesi olarak kullanılır. Bu yüzden nispeten bolluğundan plastik kompozitlerde doğal dolgu malzemesi olarak kullanılabilir.Bu çalışmada, polipropilen/fındık kabuğu/wollastonit kompozitlerin stiren-(etilen-bütilen)-stiren (SEBS) ve bunun maleik anhidrid (MA) ile graft edilmiş türü (SEBS-g-MA) ile modifiye edilmesinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelendi. Özelliklerin belirlenmesi için çekme, üç noktadan eğme, İzod darbe, Shore D sertlik ve eriyik akış indisi testleri yapıldı. Polipropilen matrise wollastonit ve fındık kabuğu dolgusunun ilavesi E-modülü ve sertliği yükseltti fakat akma uzamasını düşürdü. Öte yandan SEBS, SEBS-g-MA ilavesi ile elastiklik modülünde ve akma mukavemetinde düşme, çentikli izod darbe değerlerinde artış, shore D sertliğinde azalma gözlemlendi.

Abstract:
Hybrid composites are materials obtained by combining two or more different types of reinforcement in a common matrix. These type of materials offer a range of properties that cannot be obtained with a single kind of reinforcement. Hybridization of two types of fillers having different shape and dimension can offer some advantages over using each of the filler alone in a single polymer matrix. Hybrid composites have long taken the attention of many researchers as a way to enhance mechanical properties of composites. The hybrid composites often consist of one cellulose based organic filler and one mineral based inorganik filler. Hazelnut is a cellulose based relatively hard material with a characteristic colour. In Turkey, hazelnut shell is obtained in large quantities but usually used as heating material in houses. It can therefore be used as a natural filler material in plastic composites due to the relative abundance.In this study the effects of additions of styrene-(ethylene-butylene)-styrene (SEBS) and the corresponding block copolymer grafted with maleic anhydride (SEBS-g-MA) on the mechanical properties of polypropylene/hazelnut shell/wollastonite composites were investigated. Tensile, three point bending, Izod impact, Shore D hardness and melt flow index tests were performed for the determination of properties. Addition of wollastonite and hazelnut shell fillers to polypropylene matrix increased E-modulus and hardness. However, yield strain decreased. It was observed that values for E-Modulus, yield strength, shore D hardness decreased whereas the values for elongation at yield and break increased due to addition of SEBS and SEBS-g-MA to wollastonite and hazelnut shell filled PP composites.