Atık plastiklerden kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of composite material from waste plastics
Yazar: İBRAHİM BİLİCİ
Danışman: PROF. DR. ALİ YAVUZ BİLGESÜ ; PROF. DR. METİN GÜRÜ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Atık değerlendirme = Waste evaluation ; Glikoliz = Glycolysis ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Polietilen tereftalat = Polyethylene terephthalate

Özet:
Polietilen teraftalat (PET), teraftalik asit ile etilen glikolün doymuş polimer esteridir. Son yirmi yılda kullanımının yaygınlaşması göz önüne alındığında PET'ler önemli mühendislik polimerlerinden birisi olarak düşünülebilir. PET şişeler yüksek dayanımlı, hafif olmaları ve düşük gaz geçirgenliklerinin yanı sıra estetik görünümlü, iyi ışık geçirgenliği ve düzgün yüzeyleri olabilen bir malzeme olarak tanımlanabilir. PET'lerin başta gıda ambalajlanması olmak üzere geniş bir alanda kullanılmasının bir sebebi de insan sağlığına doğrudan bir yan etki göstermemesidir. PET, birincil derecede çevreye zehirli bir etki göstermemekle beraber hızlı bir şekilde atığa dönüşüm oranı ve atmosferik şartlar ile biyolojik maddelere dayanıklı olması, doğada kendiliğinden yok olmaması, PET'in cam, kağıt veya metal gibi geleneksel malzemelerde olduğu gibi ekonomik ve ekolojik olarak değerlendirme zorunluluğunu ortaya koymaktadır.Bu çalışmada atık PET şişelerden kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. PET şişelerden öncelikle farklı glikoller ile poliol elde edilmiştir. Bu poliollerin ftalik anhidrit ile reaksiyonu sonucunda elde edilen polyester bağlayıcı olarak kullanılmış çeltik kabuğu da yanmazlık özelliğinden dolayı dolgu malzemesi olarak seçilmiştir. Kullanılan glikol cinsi, PET-glikol oranı, poliol-ftalik anhidrit oranı, polyester-dolgu maddesi oranı parametre olarak incelenmiştir. Dolgu maddesi olarak da çeltik kabuğu tercih edilerek elde edilen malzemeler ve ara ürünlerde gerekli görülen mekanik testler, LOI (Limit oksijen indeksi), FTIR, termal analiz ve SEM incelemesi gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda elde edilen poliollerin önemli özeliklerinden biri olan renginin ayarlanabileceği tespit edilmiştir. Ayrıca farklı oranlarda kullanılan glikol oranları ile çok çeşitli özelliklere sahip malzemeler üretilebileceği de ortaya konmuştur

Abstract:
Poly(ethylene terephthalate) (PET) is a saturated polyester of terephthalic acid and ethylene glycol. PET is considered as one of the most important engineering polymers in the past two decades due to rapid growth in its use. PET bottles are characterized by high strength, low weight, and low permeability of gases as well as by their an aesthetic appearance, well light transmittance, smooth surface. A very important feature of PET, decisive in the choice of its wide application in the manufacture of packaging for the food industry, is that it does not have any side effects on the human organism. PET does not create a direct hazard to the environment, but due to its substantial fraction by volume in the waste stream and its high resistance to the atmospheric and biological agents, it is seen as an oxious material. Ecological as well as economic considerations advocate the introduction of wide-scale PET recycling, similar to the recycling of traditional materials such as glass, paper, or metals.The recycling of waste polymers including PET can be carried out in many ways. In this study it is occured that production and characterization of composite material from waste PET. Firstly, polyols are obtained from different glycols. Polyester resin, as a result of reaction with phtalic anhydrite and glycols, used as a binder for composite material. Rice straws were chosen as a filler material because of nonflammable material. Type of glycol, ratio of PET/gylcol, polyol/phtalic anhydrite and polyester binder/filling material investigated as a parameter. Three point bending strength, hardness of Shore, LOI (limit oxygen index), FTIR, DSC and SEM analyzed the resulting composite materials. It is showed that the colour of polyols obtained from PET can be adjustment. Also it is note that when use of different polyol ratios, it can be produced widely mechanical properties composite materials.