Biyokompozitlerde Arayüzey ve Plastikleştirici Etkisinin İncelenmesi
Investigation of Interface and Plasticizing Effect inBiocomposite
Yazar: İBRAHİM ŞEN
Danışman: PROF. DR. KUTLAY SEVER
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyokompozit Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bitki lifleri = Plant fibers ; Modifikasyon = Modification ; Polilaktik asit = Polylactic acid ; Yağlar-bitkisel =

Özet:
Polilaktik asit (PLA) kırılgan ve pahalı bir polimerdir. Bu çalışmada kullanılan katkılar
ile PLA'nın kırılganlığının azaltılması ve oluşan maliyetin düşürülmesi
amaçlanmıştır. PLA içerisine plastikleştirici olarak ticari epoksilenmiş soya fasulyesi
yağı (ESBO) ve sabun yapımında kullanılan zeytin ve ayçiçeği yağlarından elde edilen
maleiklenmiş zeytin yağı (MOO) ve maleiklenmiş ayçiçeği yağı (MSO) katılmıştır.
Ayrıca maliyeti düşürmek için Enginar Sapı (ES) ve ara yüzey etkileşimini geliştirmek
için silan ve PLAg-MAH malzemeleri eklenmiştir. Bu sayede, malzemelerin
kırılganlığı azaltılmıştır ve üretim maliyeti düşürülmüştür.
Modifiye edilmiş yağlar ağırlıkça %0-10 oranında PLA matris içerisine katılmıştır.
Ayrıca ES partikülleri kullanılarak kompozitler üretilmiştir. Üretilen on dokuz adet
kompozit malzemenin mekanik, termal, fiziksel özelliklerinin değişimleri ve yüzey
morfolojileri incelenmiştir. Daha sonra en iyi mekanik özelliklerin elde edildiği yağ
oranı ve ES oranı kullanılarak, içerisine ağırlıkça %0-2 oranlarında silan ve PLAgMAH ilave edilmiş yedi farklı kompozit daha üretilmiştir.
Elde edilen deneysel verilere göre, PLA'nın çekme dayanımı 66,51 MPa iken, %2
PLAg-MAH katkılı PEO malzemenin çekme dayanımı 38,68 MPa ve %2 silan katkılı
PEO malzemenin çekme dayanımı 39,47 MPa olarak bulunmuştur. PLA, PEOP2 ve
PEOS2 malzemelerinin elastisite modül değerleri sırasıyla 2203, 1870 ve 1941 MPa
olarak elde edilmiş olup Izod darbe dayanım değerleri ise sırasıyla 13,04, 14,05 ve
10,95 kJ/m2 olarak bulunmuştur.

Abstract:
Polylactic acid (PLA) is a fragile and expensive polymer. In this study, it is aimed to
reduce the fragility of the composites produced with the additives used and obtain cost
reduction. Composite materials were produced using commercial epoxidized soybean
oil (ESBO) as plasticizer, and maleinized olive oil (MOO) and maleinized sunflower
(MSO) oils from olive and sunflower oils, which were used in soap making. In
addition, the Artichoke Stalk (ES) was added to reduce the cost, and silane and PLAgMAH materials were added to improve the interface interaction. In this way, the
fragility of the materials has been reduced and the production cost has been reduced.
Modified oils were incorporated into the PLA matrix at a rate of 0-10% by weight. In
addition, composites were produced using ES particles. The changes in the
mechanical, thermal and physical properties of the produced nineteen composite
materials and the morphology of the surfaces were investigated. Then, by using the oil
and ES ratio, where the best mechanical properties were obtained, 0-2% by weight
silane and PLAg-MAH were added and seven different composites were produced.
According to the experimental data obtained, the tensile strength of PLA was 66.51
MPa, the tensile strength of 2% PLAg-MAH added PEO material was 38.68 MPa and
the tensile strength of 2% silane added PEO material was 39.47 MPa. The elastic
modulus values of PLA, PEOP2 and PEOS2 materials were obtained as 2203, 1870
and 1941 MPa, respectively, and Izod impact strength values were found as 13.04,
14.05 and 10.95 kJ/m2, respectively