Farklı takviye malzemelerinin polyester esaslı kompozit üretiminde değerlendirilmesi ve karakterizasyonu
Characterization and evaluation of different reinforcement materials in polyester based composite production
Yazar: SİBEL TOPUZ
Danışman: DOÇ. DR. RAMAZAN ORHAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Kayısı çekirdeği kabuğu = Apricot stone shell

Özet:
Teknolojinin gelişmesi ile birlikte kompozit malzeme üretimine olan ilgi de artmıştır. Fakat kompozit malzemelerde kullanılan polimerler istenen özellikleri tek başına sağlayamazlar. Bu nedenle kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek veya maliyetlerini düşürmek için dolgu/takviye malzemesi kullanmak gerekir. Bu çalışma için organik ve inorganik içerikli dolgu malzemeleri kullanılmıştır.
Bu çalışmanın amacı, doymamış polyester reçinesine ağırlıkça % 5, 10, 20 ve 40 oranlarında kayısı çekirdeği kabuğu, şeftali çekirdeği, boraks ve mermer tozu gibi dolgu malzemeleri ilave edilerek elle döküm yöntemi ile polyester esaslı kompozit malzemeler hazırlamaktır. Elde edilen kompozit numunelerinin performanslarını değerlendirmek için çekme mukavemeti, elastikiyet modülü, eğilme mukavemeti ve sertlik gibi farklı mekanik testler uygulanmıştır. Ayrıca boraks ve mermer tozu takviyeli kompozit numunelerinin yanmazlık özelliklerini belirlemek için limit oksijen ihtiyacı (LOİ) testi uygulanmıştır.
Çekme mukavemeti testlerinin sonucuna göre; kayısı çekirdeği kabuğu ve şeftali çekirdeği tozunun ilave edilmesi ile kompozitin çekme mukavemeti değerlerinin azaldığı, mermer tozu için ağırlıkça % 10 değerine kadar fazla bir değişiklik göstermezken, %20 ve % 40 değerlerinde azalmaya başladığı, boraks ilavesinin ise ağırlıkça % 40 hariç önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür. Eğilme mukavemeti testlerinin sonuçları da, çekme mukavemeti testlerinin sonuçlarına benzer bir değişim göstermiştir. Sertlik testlerinin sonuçlarına göre; kayısı çekirdeği kabuğu ve şeftali çekirdeği katkılı kompozitin sertliğinin azda olsa düştüğü, mermer ve boraks tozu katkılı kompozitin ise olumsuz yönde etkilenmediği bulunmuştur. Yanmazlık testlerinin sonuçları ise; mermer ve boraks tozu katkılı kompozit numunelerin limit oksijen ihtiyacı (LOİ) değerlerini arttırdığı gözlenmiştir.

Abstract:
With the development of technology, interest in composite material production has increased. However, the polymers used in composite materials alone cannot provide the desired properties. For this reason, it is necessary to use filler/reinforcement material to improve the mechanical properties of composite materials or to reduce their costs. For this study, organic and inorganic filling materials were used.
The aim of this study is to prepare polyester-based composite materials by hand casting method by adding filling materials such as apricot stone shell, peach stone, borax and marble powder to unsaturated polyester resin in ratios of 5, 10, 20 and 40 wt%. Different mechanical tests such as tensile strength, modulus of elasticity, flexural strength and hardness were applied to evaluate the performance of the composite samples obtained. In addition, a limiting oxygen index (LOI) test was applied to determine the flame retardancy properties of borax and marble powder reinforced composite samples.
According to the results of the tensile strength tests; With the addition of apricot stone shell and peach stone powder, the tensile strength values of the composite decreased, while it did not show much change up to 10 wt% for marble powder, it started to decrease at 20% and 40% values, while the addition of borax improved significantly except 40 wt%. The results of the flexural strength tests showed also a similar trend as the results of the tensile strength tests. According to the results of the hardness tests; It was found that the hardness of the apricot stone shell and peach stone reinforced composite decreased slightly, while the marble and borax powder reinforced composite was not affected negatively. The results of the flame retardancy  tests; It was observed that marble and borax powder reinforced composite samples increased the limiting oxygen index (LOI) values.