Cam fiber takviyeli ve takviyesiz polikarbonat malzemelerin mekanik özelliklerine doğal ve hızlandırılmış yaşlandırma ve geridönüşümün etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of natural and accelerated aging and recycling on mechanical properties of glass fiber reinforced and non reinforced polycarbonate materials
Yazar: MEHMET DOĞAN
Danışman: PROF. DR. BABÜR ÖZÇELİK
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, mühendislik termoplastiği olarak bilinen Polikarbonat (PC) ve %10, 20, 30 kısa cam elyaf katkılı PC polimer malzemesi, sıcaklık, ışık, nem ve yağmur gibi zorlayıcı etkiler altında kaldığında mekanik, morfolojik ve reolojik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Bu şartlar, deneysel olarak doğal yaşlandırma düzeneği ve hızlandırılmış yaşlandırma cihazı (QV-LAB) ile gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda yaşlanmış numunelere belirli oranlarda saf granüller katıldı.
Numuneler, plastik enjeksiyon makinesinde üretildikten 24 saat sonra çekme, darbe, eğme, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve eriyik akış testlerine tabi tutulmuştur. Üretilen numunelerin bir kısmı 3, 6, 9 ve 12 ay tutulmak üzere deney rafında doğal yaşlandırmaya maruz bırakılmıştır. Geriye kalan numuneler ise hızlandırılmış yaşlandırma kabininde 48, 144 ve 336 saatlik hızlı yaşlandırmaya bırakılmıştır. 12 ay doğal ve 336 saat hızlandırılmış yaşlandırılan numunelerin ağırlıkça %25-%50-%75 oranlarında saf haldeki kendi polimeri, ekstrüder cihazı ile karıştırılmıştır. Tekrar öğütülüp, numune basılarak mekanik testler uygulanmıştır.
Yapılan testler sonucunda PC numunelerinin darbe dayanımları doğal yaşlandırma süresi boyunca azalış göstermiş, saf PC katkısının 12 ay yaşlanmış değerlerinin 174.90%, 213.55% ve 235.46%, üzerine çıkmıştır. PC ve %10 cam elyaf katkılı PC numuneleri UV yaşlandırmadan neredeyse etkilenmemiştir. %20 ve %30 cam elyaf katkılı PC numunelerinin çekme, eğme ve darbe dayanımlarında doğal ve hızlandırılmış yaşlandırma sonrasında düşüş gözlenmiştir.

Abstract:
In study, Polycarbonate (PC) known as engineering thermoplastics and 10%, 20%, %30 short glass fiber reinforced PC polymer material, its mechanical, morphological and rheological properties were investigated, under harsh effects such as temperature, light, humidity and rain. This conditions was carried out experimentally with natural aging rack and accelerated aging device(QV-LAB). At the same time, pure granules in certain proportions were added to the aged samples.
Samples were subjected to tensile, impact, bending, scanning electron microscopy (SEM) and melt flow tests 24 hours after they were produced in plastic injection machine. Some of the produced samples were subjected to natural aging in the natural aging shelf for 3, 6, 9 and 12 months. The remaining samples were subjected to age at 48, 144 and 336 hours in the accelerated aging chamber. 12 months of natural and 336 hours of accelerated aging samples were mixed with 25% - 50% - 75% by weight of their own pure polymer in the extruder device. Mechanical tests were performed by re-grinding and pressing the sample.
As a result of the tests, the impact strength of PC samples decreased during natural aging period. With the contribution of pure PC, 12 months of aging impact values increased to 174.90%, 213.55% and 235.46%, respectively. The PC and PC samples with 10% glass fiber reinforced samples were nearly unaffected by UV aging. A reduce trend was observed in the tensile, bending and impact strengths of 20% and 30% glass fiber reinforced PCs after natural and accelerated aging.