Dizel mazotta yaşlandırılmış poliamid ve polipropilenin mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
Characterization of the mechanical properties of diesel-aged polyamide and polypropylene
Yazar: HÜSNÜ ARMAĞAN GÜMÜŞ
Danışman: PROF. DR. ÖZGÜR DEMİRCAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Cam-Fiber Takviyeli - PA66 (CFT - PA66) ve Saf - PP (S - PP) polimerik borular, petrol türevleriyle temas halinde çalışmak için metal borulara göre daha uygun alternatifler olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, CFT - PA66 ve S - PP polimerlerinin kuru, 20°C ve 50°C mazotta bekletilmiş numunelerinin çekme, eğme, darbe ve termogravimetrik analiz (TGA) testleri yapılarak performanslarının değerlendirilmesidir. Çekme testlerinde, CFT - PA66 'nın çekme mukavemeti kuru numunelerde %0.18, 50°C 'de %5.86 azalırken, S - PP 'nin çekme mukavemeti kuru numunelerde %8.57, 20°C 'de %28.9 ve 50°C 'de %35.66 azalmıştır. Çekme modülü CFT - PA66 için kuru numunelerde %3.23, 20°C 'de %4.84 azalırken, S - PP için %20.67, 20°C 'de %66.39 ve 50°C 'de %66.2 azalma kaydedilmiştir. Eğme testlerinde, CFT - PA66 'nın eğme mukavemeti kuru numunelerde %19.49, 20°C 'de %13.84 azalırken, 50°C 'de %7.46 artmıştır. S - PP 'nin eğme mukavemeti ise kuru numunelerde %46.1, 20°C 'de %42.05 ve 50°C 'de %41.65 azalmıştır. Eğme modülü CFT - PA66 için kuru numunelerde %30, 20°C 'de %27.79 azalırken, 50°C 'de %2.79 artmıştır. S - PP için ise %75.7, 20°C 'de %74.24 ve 50°C 'de %51.52 azalma göstermiştir. Darbe testleri, polimer boruların ani yüklenmeler karşısındaki dirençlerini değerlendirmiştir. TGA testleri, polimer boruların termal stabilitesini ve mazot gibi petrol türevlerine maruz kaldıklarında ağırlık kaybı davranışlarını incelemiştir. CFT - PA66, yüksek mekanik dayanıklılık sergilerken, S - PP  'de ekonomik bir alternatif sunmaktadır. CFT - PA66 'nın yüksek mekanik özellikleri, zorlu ortam koşullarında uzun vadeli performans gereksinimlerini karşılama yeteneği nedeniyle tercih edilmiştir. Polimer boruların mevcut çelik boruların yerine geçebileceği ve bu geçişin ekonomik ve operasyonel avantajlar sağlayacağı sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada yapılan mekanik testler, polimer boruların petrol türevlerinin taşınmasında güvenilir ve etkili bir alternatif olduğunu kanıtlamıştır.

Abstract:
Glass-Fiber reinforced (CFT) - PA66 (CFT - PA66) and Pure (S) - PP (S - PP) polymer pipes have emerged as more suitable alternatives to metal pipes for aS - PPlications involving contact with petroleum derivatives. The objective of this study is to evaluate the performance of CFT - PA66 and S - PP polymers in diesel environments through tensile, flexural, impact, and thermogravimetric analysis (TGA) tests on samples exposed to dry, 20°C, and 50°C diesel conditions. In tensile tests, the tensile strength of CFT - PA66 decreased by 0.18% in dry conditions and by 5.86% at 50°C, whereas S - PP showed decreases of 8.57%, 28.9%, and 35.66% under dry, 20°C, and 50°C conditions, respectively. The tensile modulus of CFT - PA66 decreased by 3.23% in dry conditions and by 4.84% at 20°C, while S - PP exhibited reductions of 20.67%, 66.39%, and 66.2% in dry, 20°C, and 50°C conditions, respectively. Flexural tests indicated that the flexural strength of CFT - PA66 decreased by 19.49% in dry conditions and by 13.84% at 20°C, but increased by 7.46% at 50°C. In contrast, S - PP 's flexural strength decreased by 46.1%, 42.05%, and 41.65% in dry, 20°C, and 50°C conditions, respectively. The flexural modulus of CFT - PA66 decreased by 30% in dry conditions and by 27.79% at 20°C, with a slight increase of 2.79% at 50°C, while S - PP showed reductions of 75.7%, 74.24%, and 51.52% in dry, 20°C, and 50°C conditions, respectively. Impact tests assessed the resistance of polymer pipes to sudden loads, revealing their durability under such conditions. TGA tests analyzed the thermal stability and weight loss behavior of polymer pipes when exposed to diesel and other petroleum derivatives. CFT - PA66, with its superior mechanical properties, was chosen for its ability to meet long-term performance requirements in harsh environments. The findings suggest that polymer pipes could replace existing steel pipes, offering significant economic and operational benefits. The mechanical tests conducted in this study demonstrate that polymer pipes are a reliable and effective alternative for the transportation of petroleum derivatives.