Biyo-katkılı cam elyaf takviyeli PP ve ABS polimerlerden üretilen plastik ürünlerin tasarım, analiz, imalat ve deneysel süreçlerinin incelenmesi
Investigation of the design, analysis, manufacturing and experimental processes of plastic products manufactured from bio-added glass fiber reinforced PP and ABS polymers
Yazar: HALİT KARASUNGUR
Danışman: PROF. DR. HASAN ÖKTEM
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Plastik ürünler, otomotiv endüstrisi, ev aletleri, medikal, savunma sanayi ve diğer birçok alanda günlük yaşamın çok önemli bir unsuru haline gelmiştir. Bu durum, plastik ürünlere duyulan ihtiyacı hızlıca arttırmıştır. Özellikle mutfak ürünlerinde, insan sağlığı ve çevreye duyarlı, aynı zamanda iyi mekanik özelliklere sahip yeni nesil plastik ürünlerin geliştirilmesi üzerine odaklanılmıştır. Bu tez, plastik ürünlerin tasarımı, analizi, imalatı ve deneysel sonuçların incelenmesinden oluşmaktadır. Bu kapsamda, Polipropilen (PP) ve Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) polimerlere (% 48), biyo-katkı olarak kahve tozu ve çay lifleri farklı oranlarda (% 2) ilave edilerek, enjeksiyon kalıpçılık yöntemi ile plastik ürünler ve numuneler basılmıştır. Daha sonra, plastik ürünlerin dayanımını arttırmak için Cam elyaf malzemesi (% 12 civarı), eş zamanlı olarak takviye edilmiştir. Plastik ürün olarak seçilen parçaların eriyik akış analizleri, Moldex3D yazılımında gerçekleştirilmiştir. Her iki polimerin yoğunluk değeri ve eriyik akış indeksi ölçülmüştür. Plastik nunumeleri basmak için üç farklı enjeksiyon parametresi seçilerek, bir dizi deney enjeksiyon tezgahında yapılmıştır. Ayrıca, plastik numunelerin çekme testleri, eğilme testleri, darbe testleri ve ölçüsel doğruluk ölçümleri yapılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar, PP ve ABS gibi polimerlere eklenen biyo-katkıların insan sağlığı ve çevre açısından iyi bir uyum sağladığını, cam elyaf takviyesinin de mukavemet üzerinde olumlu etkiler sergilediğini göstermiştir. Sonuç olarak bu tez çalışması, genel amaçlı mühendislik polimerlerinin biyo-katkılı malzemeler ve elyaf takviyeler ile kullanılarak yeni nesil ürünlerin geliştirilebileceğini kanıtlamıştır.

Abstract:
Plastic products have become a very important element of daily life in the automotive industry, household appliances, medical, defense industry and many other fields. This situation has rapidly increased the need for plastic products. Especially in kitchen products, the focus is on the development of new generation plastic products that are sensitive to human health and the environment, and also have good mechanical properties. This thesis consists of the design, analysis, manufacturing and examination of experimental results of plastic products. In this context, coffee dust and tea fibers were added to Polypropylene (PP) and Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) polymers (48 %) as bio-additives at different rates (2 %), and plastic products and samples were injected by injection molding method. Then, the glass fiber material (around 12 %) was simultaneously reinforced to increase the strength of the plastic products. Melt flow analyzes of the parts selected as plastic products were carried out in Moldex3D software. The density value and melt flow index of both polymers were measured. Three different injection parameters were selected to inject plastic samples and a series of experiments were carried out on the injection machine. Additionally, tensile tests, bending tests, impact tests and dimensional accuracy measurements of plastic samples were performed. The results obtained from the study showed that bio-additives added to polymers such as PP and ABS provide good compatibility in terms of human health and the environment, and glass fiber reinforcement also exhibits positive effects on strength. As a result, this thesis has proven that new generation products can be developed by using general-purpose engineering polymers with bio-added materials and fiber reinforcements.