Doğal ortamın, UV ışınının, termal çevrimlerin ve suyun bileşik etkisi altında akrilonitril bütadien stiren polimerinin mekanik özellikleri
Mechanical properties of acrylonitrile butadiene styrene under effect of natural, accelerated, thermal and water ageing and reprocessing
Yazar: HAMZA AYAŞ
Danışman: PROF. DR. FEVZİ BEDİR ; DOÇ. DR. EMEL KURAM
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, mühendislik termoplastiği olarak bilinen Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) 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, hızlandırılmış yaşlandırma cihazı (QV-LAB), termal yaşlandırma ve suyun altında yaşlandırma 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 3, 6, 9, 12 ve 15 gün hızlı yaşlandırmaya bırakılmıştır, termal yaşlandırma etüvde 3, 6, 9, 12 ve 15 gün o da bırakılmıştır, son kalan kısmı suyun altında 3, 6, 9, 12, 15, ve 30 gün tutulmuştur. 12 ay doğal, 15 gün hızlandırılmış yaşlandırma, 15 termal yaşlandırma ve 30 suyun altında yaşlandırılan numunelerin ağırlıkça %25, %50 ve %75 oranlarında saf haldeki kendi polimeri, ekstrüder cihazı ile karıştırılmıştır. Tekrar öğütülüp, numune basılarak mekanik testler uygulanmıştır.
Yapılan testler sonucunda ABS numunelerinin çekme dayanımları doğal yaşlandırma süresi boyunca azalış göstermiş, saf ABS katkısının 12 ay yaşlanmış değerlerinin %81,61, %71,85 ve %64,73, üzerine çıkmıştır. ABS numuneleri UV yaşlandırma doğal yaşlandırmadan daha az etkilenmiştir. ABS numunelerinin çekme, eğme ve darbe dayanımlarında termal yaşlandırma sonrasında artış gözlenmiştir. Su yaşlandırma ise fazla etkilenmemiştir.

Abstract:
In this study, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) known as engineering thermoplastics polymer material, was investigated by means of mechanical, rheological and morphological properties, under harsh effects such as temperature, light, humidity and rain. These conditions were carried out experimentally with natural aging, accelerated aging device (QV-LAB), thermal aging and water aging. 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 3, 6, 9, 12 and 15 days in the accelerated aging chamber, 3, 6, 9, 12 and 15 days in the thermal aging and 3, 6, 9, 12, 15 and 30 days in the water aging. 12 months of natural, 15 days of accelerated aging, 15 days of thermal aging and 30 days of water aging samples were mixed with 25%, 50% ve 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 carried out, the tensile strength of ABS samples decreased during the natural aging period, and the value of pure ABS additive increased by 81.61%, 71.85% and 64.73%, which are aged for 12 months. ABS samples UV aging is less affected by natural aging. An increase in tensile, bending and impact strength of ABS samples has been observed after thermal aging. Water aging is not affected much.