Termoplastik bazlı antimikrobiyal kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of thermoplastics based antimicrobial composites
Yazar: TAYFUN MUSTAFA TAVMAN
Danışman: DOÇ. DR. LÜTFİYE ALTAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Antibakteriyel ajanlar = Anti-bacterial agents ; Bor = Boron ; Diferensiyel termal analiz = Differential thermal analysis ; Gümüş = Silver ; ISO = ISO ; Kompozitler = Composites ; Poliamid = Polyamide ; Polimerler = Polymers ; Termoplastik = Thermoplastic

Özet:
Antimikrobiyal malzemelerin en önemli kullanım amacı; insan bünyesinde bulaşıcı hastalıklara, zehirlenmelere sebep olabilen, bakteri, mantar ve virüsün yayılmasını ve çoğalmasını enfeksiyonların yayılımını önleyen sağlıklı ve temiz
yüzeylerin sağlanmasıdır. Bu çalışmada, saf poliamid 6 (PA6) malzemeye %0,3 ve %0,1 oranlarında gümüşün yanında %5, 10, 15 oranlarında boraks katılarak ve ayrıca %5, 10, 15, 20 oranlarında sadece boraks ilave edilerek ekstrüzyon uygulamasıyla antimikrobiyal kompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu malzemelerin yoğunluk, çekme mukavemeti, kopma uzaması, elastisite modülü, çentikli darbe dayanımı, kristalleşme yüzdesi, kristalleşme ve erime entalpileri, bozunma sıcaklıkları, artık kütle gibi özellikleri deneysel olarak ölçülmüştür. Numunelerin antimikrobiyal aktivitelerinin belirlenmesi ISO 22196 metoduna göre yapılmıştır. Çalışma sonucunda PA6 malzemeye artan oranlarda eklenen boraks ve gümüşün eklenen miktarla orantılı olarak artan antimikrobiyal etki sağladığı belirlenmiştir. Boraksın tek başına eklenmesiyle de antimikrobiyal özellikleri geliştirdiği görülmüştür. Katkı ilavesiyle kompozit malzemenin yoğunluğunun arttığı, mukavemet ve çekme modülünün azaldığı belirlenmiştir. Eklenen katkı oranıyla malzemenin ısısal özelliklerinden DSC ile belirlenen
kristalleşme yüzdesinin ve TGA ile ölçülen artık kütle miktarının arttığı saptanmıştır.

Anahtar kelimeler: Antimikrobiyal, ISO 22196, polimer, poliamid 6, naylon 6, boraks, bor, gümüş, antibakteriyel, kompozit

Abstract:
The most important purpose of use of antimicrobial coatings; is to provide germ-free, healthy and clean surfaces that can cause infectious diseases and poisoning within the human body, and prevent the spread and reproduction of bacteria, fungi and viruses. In this study, antimicrobial composite has been produced by extrusion application by adding 0.3% and 0.1% silver to pure Polyamide 6 (PA6) material, as well as 5, 10, 15% borax and also 5, 10, 15, 20% borax containing composite material was produced. Properties of these materials such as density, tensile strength, elongation at break, modulus of elasticity, notched impact strength, percentage of crystallization, crystallization and melting enthalpies, decomposition temperatures, residual mass were experimentally measured. The antimicrobial activities of the samples were determined according to the ISO 22196 method. As a result of the study, it was determined that borax and silver added to PA6 material at increasing rates provided an antimicrobial effect that increased proportionally with the amount added. Addition of borax alone has also been shown to improve antimicrobial properties. It was determined that the density of the composite material increased with the addition of additives, and the strength and tensile modulus decreased. It was determined that the percentage of crystallization determined by DSC from the thermal properties of the material and the amount of residual mass measured by TGA increased with the added additive ratio.

Keywords: Polyamide 6, borax, silver, polymer, antimicrobial