Epoksi/EPDM kauçuğu atığı-karbon siyahı hibrit kompozitleri
Epoxy/EPDM-carbon black hybrid composites
Yazar: MELİSA TEMİZ
Danışman: PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Polimer kompozitler = Polymer composites

Özet:
EPDM (etilen propilen dien monomer) önemli bir sentetik kauçuk olup birçok farklı sektörde kullanılmaktadır. Kullanım miktarındaki artışa paralel olarak EPDM atığı ortaya çıkmaktadır. EPDM atıkları, çapraz bağlanmalarından dolayı tekrar eritilip tekrar işlenme ihtimaline sahip değildir ve plastik endüstrisi için önemli bir kayıp olup genellikle yakıt olarak tüketilmektedir. EPDM kalıntılarının değerlendirilmesinin bir başka yöntemi, bunları küçük boyutlara getirerek farklı polimerlere eklemektir. Bu çalışmanın amacı atık EPDM tozunun karbon siyahı (KS) ile birlikte epoksi reçinede dolgu olarak kullanmak ve hibrit kompozitlerin mekanik, termal ve su sorpsiyonu özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Üç farklı oranda (1:1, 1:3 ve 3:1) KS ile karışımı oluşturulan EPDM, farklı oranlarda (%5, %10, %15, %20 ve % 30) bisfenol-A tipi epoksi reçineye eklenerek kompozitleri oluşturulmuştur. Test numuneleri bu karışımlardan ASTM D 638 standarlarına göre kalıplama ile hazırlanmıştır. Kompozitlere çekme, sertlik ve su sorpsiyonu testleri uygulanmış, TGA ve SEM analizleri yapılmıştır. En yüksek çekme dayanımına 3:1 EPDM-KS kompozitleri sahip olmuş, bu kompozitlerin çekme dayanımları 115.5-158.6 MPa aralığında değişmiştir. En yüksek yoğunluk (1.16 g/cm3) kütlece %5 hibrit dolgu oranındaki 1:3 EPDM-KS kompozitinde, en düşük yoğunluk (1.03 g/cm3) kütlece %30'luk 3:1 EPDM-KS kompozitinde görülmüştür. EPDM-KS hibrit dolgusu kompozitlerin termal dayanımını artırmış, su sorpsiyonunu ise azaltmıştır.

Abstract:
EPDM (ethylene propylene diene monomer) is an important synthetic rubber and is used in many different sectors. In parallel with the increase in the amount of usage, EPDM waste occurs. Due to the irrevesible cross-linking processes are unfeasible. EPDM waste constitutes a significant role for the plastic industry and is usually consumed in the form of fuel. Another method of evaluation of EPDM residues is to add them to different polymers by bringing them into small dimensions. The aim of this study is to use waste EPDM powder with carbon black (KS) as an epoxy resin filler and to investigate the effect of hybrid composites on mechanical, thermal and water sorption properties. EPDM mixed with KS in three different ratios (1: 1, 1: 3 and 3: 1) was added to bisphenol-A type epoxy resin in different proportions (5%, 10%, 15%, 20% and 30%) to form composites. Test samples were prepared from these mixtures by molding according to ASTM D 638 standards. Tensile, hardness and water sorption tests were applied to the composites and TGA and SEM analyses were performed. The highest tensile strength of 3: 1 EPDM-KS composites had the tensile strength of 115.5-158.6 MPa. The highest density (1.16 g / cm3) was observed in the 1: 3 EPDM-KS composite with 5% hybrid filler ratio, while the lowest density (1.03 g / cm3) was observed in the 3: 1 EPDM-KS composite of 30% by mass. EPDM-KS hybrid filler improved thermal strength and decreased water sorption of composites.