Cam elyaf/kalsit dolgulu polietilen ve geri dönüşüm PET polimer hibrit kompozit geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Forming and characterization of glass fiber/calcite reinforced polyethylene and recycle PET hybrid composites
Yazar: SEVİNÇ KARADAĞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BURCU DİDEM ÇORBACIOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Polimer malzemelerin özelliklerini geliştirmek ve maliyetlerini düşürmek için çeşitli ürünler takviye elemanı olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ile geri dönüşüm polietilen tereftalat (rPET) polimer harmanının mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca, geri dönüşüm ürünlerinin kullanılarak çevrenin korunmasına katkıda bulunulması da bu çalışmanın amaçları arasındadır. rPET/HDPE polimer harmanlarına çeşitli oranlarda cam elyaf (% 4, % 9, % 13) ya da kalsit (% 7, % 17, % 25) eklenerek kompozit malzemeler hazırlanmıştır. Bu malzemeler SEM görüntüleri, MFI testi, DSC analizi ve mekanik testlerle (çekme, eğme ve darbe) karakterize edilerek morfolojik, reolojik, termal ve mekanik özellikler incelenmiştir. Yapılan testler sonucunda saf HDPE'ye %20 oranında rPET ve uyumlaştırıcı olarak %3 EGMA eklenmesiyle malzeme özelliklerinde iyileşmeler olduğu görülmüştür. Ancak SEM görüntüleri, HDPE ve rPET polimerleri arasındaki adezyonun yeterince sağlanamadığını göstermektedir. Cam elyaf ve kalsitin düşük oranlarında malzemelerin mekanik özelliklerinde iyileşmeler olmuş; ancak oranlar arttıkça malzeme özellikleri olumsuz etkilenmiştir. Çalışmanın sonunda; rPET'in saf HDPE'ye eklenerek maliyetin düşürülmesi ve geri dönüşüme katkıda bulunulmasının mümkün olduğu, belli oranlarda yapılan kalsit ve cam elyaf takviyesinin rPET/HDPE polimer kompozitlerinin özelliklerini iyileştirdiği, söz konusu bileşenler arasındaki adezyonu arttırmak için uyumlaştırıcı türü ve miktarı üzerinde daha ileri araştırmalar yapılması gerektiği sonuçlarına varılmıştır.

Abstract:
Various products are used as reinforcement elements to improve the properties of polymeric materials and to reduce the costs. In this study, it was aimed to enhance the mechanical properties of high density polyethylene (HDPE) and recycled polyethylene terephthalate (rPET) polymer blend. In addition, contribution to the environmental protection by using recycled products is among the objectives of this study. Composites were prepared by adding various ratios of glass fiber (4%, 9%, and 13%) or calcite (7%, 17%, and 25%) into rPET/HDPE polymer blends. These composites were characterized by SEM images, MFI tests, DSC analysis and mechanical tests (tensile, bending and impact tests) and morphological, rheological, thermal and mechanical properties were examined. Results of the tests showed that the addition of 20% rPET into virgin HDPE in presence of 3% EGMA as compatibilizer improves the properties of material. However, SEM images pointed that sufficient adhesion between polymers could not be achieved. Glass fiber and calcite in low rates improved mechanical properties; however, the material properties were negatively affected by increasing rates. From this study it can be concluded that, it is possible to reduce cost and contribute recycling by adding rPET into virgin HDPE, calcite and glass fiber reinforcement within certain ratios improves the properties of rPET/HDPE polymer composites, and further research about compatibilizer type and amount is needed to increase the adhesion between respective components.