Karbondioksit hücresi üretimine yönelik polipropilen malzemenin karakterizasyonu
Characterization of polyproplene material for carbondioxide cell production
Yazar: ÜMİT AĞBULUT
Danışman: DOÇ. DR. ONURALP ULUER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu tez çalışması, Tübitak 115M041 numaralı ve "Yüksek Isıl Dirençli Genleştirilmiş Perlit Esaslı ve Karbondioksit Hücreli Isı Yalıtım Levhasının Geliştirilmesi" başlıklı projenin bir iş paketi kapsamında gerçekleştirilmiştir. Projenin özgün yanını oluşturan karbondioksit hücreleri polimer esaslı kap içerisine CO2 gazı hapsedilerek oluşturulmakta ve ana matriste yapay gözenek oluşturmak için kullanılmaktadır. CO2 hücrelerini saran polimer kap malzemesi olarak ısı iletim katsayısı düşük, Petkim tarafından yerli olarak üretilebilen ve gaz geçirgenliği kabul edilebilir seviyede olan Poliproilen (PP) malzemesi seçilmiştir. Bu tez çalışmasında PP malzemesinin polimer kap olarak en ince kalınlıkta üretilebilirliğine yönelik reolojik karakterizasyonu yapılmıştır. Bu kapsamda, 115M041 numaralı proje bütçesiyle alınan ekstrüder makine için farklı L uzunluğunda (10, 15, 20 ve 30 mm) ve D çapında (1 ve 2 mm) 6 adet kapileri kalıp üretilmiştir. Üretilen kapileri kalıplar ile tek vidalı ekstrüder makineler için kapileri reometre düzeneği kurulmuştur. Kurulan düzenek ile PP malzemesi için kayma hızı değerleri 350-46,000 s-1 aralığında elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kalıp çapının artması ile kayma gerilmesi ve viskozite değerlerinin yükseldiğini kayma hızı değerinin ise azaldığını, kalıp uzunluğunun artmasıyla kayma gerilmesi ve viskozite değerlerinin azaldığı göstermiştir.

Abstract:
This thesis study was undertaken within a work package of Tübitak Project with 115M041 number entitled "Development of high thermal resistant, expanded perlite based thermal insulation panel with CO2 cell". Carbon dioxide cells, which are the unique side of this project, are formed by trapping CO2 gas in a polymer-based membrane and the main matrix is used to form artificial pores. Polypropylene (PP) material, which has a low thermal conductivity coefficient and which can be produced locally by Petkim and is in an acceptable gas permeability level, has been selected as the polymer membrane material surrounding the CO2 cells. In this thesis study, rheological characterization of PP material as polymer membrane in the thinnest thickness was made. Within this scope, 6 dies with different L lengths (10, 15, 20 and 30 mm) and D diameters (1 and 2 mm) were manufactured for the extruder machine which were bought by the project budget numbered 115M041. With manufactured capillary dies, capillary rheometer contrivance was installed for single screw extruder machines. With installed contrivance, the shear rate values for PP material was obtained at the range of 350-46,000 s-1. The results showed that the shear stress and viscosity values increased as the die diameter increased, the shear rate decreased as the die length increased, and the shear stress and viscosity values decreased as the die length increased.