Cam tozu ve talk dolgulu polipropilen kompozitlerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical and physical properties of glass powder and talk filled polypropylene composites
Yazar: FİGEN GÖLCÜK ÖREN
Danışman: PROF. DR. HAMİT ERDEMİ
Yalova Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Ataktik polipropilen = Atactic polypropylene ; Polimer kompozitler = Polymer composites

Özet:
Günümüzde kompozit malzemelerin plastik malzeme üretim alanındaki rolleri oldukça büyüktür. Kompozit malzemeler ana matris olarak kullanılan polimer malzemeye bir veya birden fazla dolgu malzemesi eklenerek polimerin özelliklerinin iyileştirilmesiyle oluşur.
Bu çalışmada farklı dolgu maddelerinin polipropilen malzemeye eklenmesiyle polimerin mekanik ve fiziksel özelliklerindeki değişimi incelenmiştir. Dolgu maddesi olarak nano mikron boyutunda talk ve cam tozu kullanılmıştır. Dolgu maddeleriyle oluşturulan 6 farklı kompozit çeşidi ekstrüzyon makinesinde farklı oranlarda karıştırılmışlardır. Orijinal hammadde PP ürününe ilk karışım olarak sadece %3 oranında talk eklenmiştir. Daha sonra ise %3 oranında talk miktarı sabit tutularak %5, %10, %15, %20 oranlarında cam tozu eklenmiştir. Hazırlanan karışımlar enjeksiyon kalıplama yöntemiyle çeşitli testler uygulanmak üzere numune olarak üretilmiştir. Üretilen kompozit numunelerine çekme, Izod darbe testleri yapılmış, ayrıca DSC, FTIR, TGA-DTG cihazlarında özellikleri incelenmiş ve değerlerindeki değişimler gözlemlenmiştir. Enjeksiyon kalıplama yöntemiyle üretilen numunelere uygulanan testler sonucunda cam tozu ve talk dolgu maddelerinin polipropilen malzemenin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerinde farklı sonuçlar ortaya çıkardığı gözlemlenmiştir. Çekme testi sonuçlarında %5 cam tozu ilave edilen numunede elastik modül değerinin doyma noktasına ulaşarak 712,82 MPa seviyesine geldiği görülmüştür. Bu değerden sonra elastik modül değerinin azaldığı tespit edilmiştir. TGA/DTG analizlerinde talk ilavesiyle bozunma başlangıç sıcaklığının attığı gözlemlenmiştir. Cam tozu ilavesiyle birlikte sıcaklık değerlerinde dalgalanmalar görülmüştür.

Abstract:
Today, the role of composite materials in the field of plastic material production is quite large. Composite materials are formed by improving the properties of the polymer by adding one or more filling materials to the polymer material used as the main matrix.
In this study, the change in the mechanical and physical properties of the polymer by adding different fillers to the polypropylene material was examined. Nano micron sized talc and glass powder were used as fillers. 6 different types of composites formed with fillers were mixed in different proportions in the extruder. Only 3% talc was added as the first mixture to the original raw material PP product. Then, 5%, 10%, 15%, 20% glass powder was added by keeping 3% talc amount constant. The prepared mixtures were produced as samples for various tests by injection molding method. Tensile, impact and bending tests were performed on the produced composite samples, and their properties were examined using DSC, FTIR and TGA devices and the changes in their values were observed. As a result of the tests applied to the samples produced by the injection molding method, it was observed that glass powder and talc fillers produced different results on the physical and mechanical properties of the polypropylene material. In the tensile test results, it was observed that the elastic modulus value in the sample to which 5% glass powder was added reached the saturation point and reached the level of 712.82 MPa. It was determined that the elastic modulus value decreased after this value. In TGA/DTG analyses, it was observed that the decomposition onset temperature increased with the addition of talc. Fluctuations in temperature values were observed with the addition of glass powder.