Ön kaplanmış karbon elyaf takviyeli polikarbonat karmalarının hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Prepration and investigation of the properties of sized carbon fibers reinforced polycarbonate composites
Yazar: CEM ÖZKAN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Polimer kompozitler = Polymer composites

Özet:
Günümüzde birçok uygulama alanında değişik tür ve yapıda karma (kompozit) malzemeler kullanılmakta ve elyaf takviyeli polimerik karmaların kullanımı da son zamanlarda artmaktadır. Polikarbonat (PC) şeffaflık, tokluk, peklik, boyutsal kararlılık, kolay işlenebilirlik, kolay boyanabilirlik ve ısı/alev dirençliliği gibi özelliklere sahip termoplastik bir poliesterdir. Karbon elyaf (KE) ise düşük yoğunluk, iyi elektriksel iletkenlik, yüksek özdayanım (modül) ve çekme dayanımı gibi özelliklere sahip takviye edici bir malzemedir. Bilindiği gibi, elyaf takviyeli karmalarda, istenilen malzeme özelliğine ulaşmak için, elyaf ve ana yapı arasında iyi bir etkileşim olması gerekmektedir. Bu çalışmada, ana yapı olarak PC kullanılması durumunda, ara yüzey etkileşimini ve malzemenin özelliklerini iyileştirmek için kullanılması gereken en uygun KE ön kaplama malzemesinin ve miktarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için, %1-2-3 kaplama miktarlarında, altı farklı ön kaplama malzemesi ile ön kaplanmış KE ve kaplanmamış KE takviye malzemesi olarak kullanılmıştır. Ön kaplama malzemeleri olarak iki farklı poliüretan cinsi, epoksi-fenoksi, fenoksi, poliamit ve poliimit ön kaplama malzemeleri seçilmiştir.  Ağırlıkça %30 oranında KE içeren PC karmalar, laboratuvar tipi çift vidalı ekstruderde üretilmiş ve enjeksiyonlu kalıplama yöntemi ile kalıplanarak elde edilmiştir. Elyaf ile ana yapı arasındaki etkileşim çeşitli mekanik, morfolojik ve ısıl testler ile incelenmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda PC ana yapısında kullanılacak KE için en uygun ön kaplama malzemelerinin EP/P ve P ön kaplama malzemelerinin olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Nowadays, different types of composites are used in many application area and Use of fiber reinforced polymeric composites are increased recently. Polycarbonate (PC) is a thermoplastic polyester which exhibits many excellent properties such as transparency, toughness, stiffness, dimensional stability, easy proccessable and flame resistance. Carbon fiber (CF) is a reinforcement material which exhibits low density, good electrical conductivity, high modulus and tensile strength properties. As known, there should be a good interaction between fiber and matrix to reach the desired material properties in the fiber reinforced composites. The aim of this study is to determine the appropriate sizing type and the amount of sizing in order to improve the interfacial adhesion and properties of PC based composite. For this purpose, an unsized CF and CFs which were sized six different types of sizing materials were used as reinforcement materials. CFs were sized with sizing materials at 1, 2, 3% loading level. Epoxy-phenoxy, phenoxy, polyamide, polyimide, two different types of polyurethane were chosen as sizing materials. The composites included 30%wt CF, were prepared by using laboratory scale twin screw extruder and moulded by using injection moulding machine. The interaction between fiber and matrix was investigated by using various mechanical, morphological and thermal analysis. According to the results, the most appropriate sizing materials for PC matrix are determined as EP/P and P sizing materials.