Atık mermer parçalarından cam elyaf katkılı yapay mermer bloklarının üretimi ve karakterizasyonu
Manufacture and characterization of glass fiber reinforced artificial marble blocks from marble wastes
Yazar: ÖZDEN EVREN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF VARGÜN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Günümüzde iç ve dış mekânlarda kullanılan mermerin üretimi sırasında oluşan atıkların geri dönüşümü sağlanmakta, yenilikçi çözümler bulunarak alternatif ürünler oluşturulmaktadır. Teknolojinin ilerlemesi ile bu alanda homojen, üstün fiziksel ve mekanik mukavemete sahip, UV dayanımı yüksek ve boşluksuz kompozitler tasarlanmaktadır.
Doğal mermerin yerine, mutfak ve banyo tezgahlarında, zemin döşemede, merdiven ya da dış cephelerde kullanılabilecek reçine esaslı kompozit malzemeler üretilmektedir. Bu kompozitler termoset/termoplastik polimerlerle, mermer tozu/kuvars karıştırılarak farklı proses yöntemleri uygulanarak üretilmektedir. 
Bu çalışmada, epoksi reçine ve mermer tozu ile kompozitler üretilmiştir. Kompozitlerler üretilirken reçine ve mermer tozunun homojen şekilde karışması için polimerik 4,4'-metilen difenil izosiyanat (PMDI) kullanılmıştır. Kompozitlerin mekanik mukavemetini arttırmak için cam elyaf ve ilk defa bu çalışmada tencel lif katkı malzemesi olarak eklenmiştir. Uygun kompozisyonda elde edilen kompozitlerin FT-IR karakterizasyonu ile mekanik (üç noktadan eğme, darbe), termal (TGA, DSC) ve morfolojik testleri yapılmıştır. 
Uyumlaştırıcı (PMDI) katkısı kompozitlerin mekanik mukavemetlerini arttırmıştır. En yüksek eğme modülü ve eğilme direnci 2mm tencel lif katkılı kompozitlerde görülmüştür. Cam elyaf ve tencel lif katkısı ile kompozitlerin, termal kararlılıklarının ve camsı geçiş sıcaklıklarının (Tg) yükseldiği görülmüştür. Çeşitli karakterizasyon testleri sonucunda, eklenen katkı maddeleri arasında en iyi termal kararlılık, mekanik mukavemet ve düzgün morfolojiye sahip olan grubun %2 oranında eklenen 2mm tencel lif katkılı kompozit grubu olduğu görülmüştür. 

Anahtar Kelimeler: Yapay Mermer, Mermer Atıkları, Epoksi Reçine, Cam Elyaf, Tencel Lif, Polimerik4,4'-Metilen Difenil İzosiyanat (PMDI), Fiziksel Özellik, Mekanik Özellik, Termal Kararlılık

Abstract:
Nowadays, wastes have been generated from the production of marble used in indoor and outdoor are recycled and alternative products are created by finding innovative solutions. The homogeneous, superior physical and mechanical strength, higher UV resistance and void-free composites have been designed by developing technology in this area.
Instead of natural marble, resin-based composite materials are produced that can be used in kitchens and bathroom benches, flooring, stairs or exterior sidings. These composites are produced by mixing thermoset/thermoplastic polymers with marble dust/quartz via applying different process methods.
In this study, composites were produced by using epoxy resin and marble dust. Polymeric 4,4'-methylene diphenyl isocyanate (PMDI) was used to obtain the homogeneous mixture from the resin and marble dust while manufacturing the composites. In order to increase the mechanical strength of the composites, glass fiber and tencel fiber were added as an additive. Tencel fiber was used for the first time in this study.  The FT-IR characterization and mechanical (three point bending, impact), thermal (TGA, DSC) and morphological tests of composites with the appropriate composition were performed. 
PMDI compatibilizer contributed to the higher mechanical strength of composites. The highest flexural modulus and flexural strength were found in 2mm tencel fiber-reinforced composites. The composites showed higher thermal stability and higher glass transition temperatures (Tg) by the incorporation of glass fiber and tencel fiber additives. As a result of various characterization tests, it was seen that the 2mm tencel fiber reinforced composite group added with 2% have the best thermal stability, the highest mechanical strength and smooth morphology among the additives.

 
Keywords: Artificial Marble, Marble Waste, Epoxy Resin, Glass Fiber, Tencel Fiber, Polymeric4,4'-Methylene Diphenyl Isocyanate (PMDI), Mechanical Properties, Thermal Stability