Jelkot kaplamaların polimer kompozitlerdeki hidrotermal ve ultraviyole ışın yaşlanmasına etkisi
The effect of gelcoats on hydrothermal and ultraviolet light induced aging of polymer composites
Yazar: AKAR DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF ARMAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Elyaf takviyeli polimer kompozit malzemelerin çevresel koşullara maruz kaldıkları dış mekânlarda kullanımı gittikçe artmaktadır. Özellikle, sıcaklığa, neme ve ultraviyole (UV) ışına maruz kalan polimer temelli kompozit malzemelerin dayanıklılığı ile ilgili sorular gündeme gelmiştir. Bu tez çalışmasında, cam ve karbon elyaf takviyeli epoksi kompozit malzemelerde elyaf türünün ve elyaf diziliminin, hidrotermal ve ultraviyole ışın içeren bir yaşlandırma koşulundaki sıcaklık değerinin ve jelkot kaplamanın ve bu jelkot renginin malzemenin yaşlanması üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. 

Yapılan deneyler sonucunda, karbon elyaf malzemesinin cam elyaf malzemesine göre çevresel ortamlara daha dayanıklı olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, ortam sıcaklığının ve ultraviyole ışının malzemenin yaşlanması üzerinde önemli bir etkisi olduğu ve jelkot ile kaplanan malzemelerde, malzemenin mekanik, camsı geçiş sıcaklığı, düşük hızlı darbe delinme eşiği gibi özellikleri aynı çevresel koşullardan kaplanmadan yaşlandırılan malzemeye oranla daha az etkilendiği görülmüştür. Bununla birlikte, jelkot renginin de malzemenin yaşlanması üzerinde önemli bir etkisi olduğu gözlenmiştir. 

Çekme, dinamik mekanik analiz, düşük hızlı darbe, üç nokta eğilme, tabakalar arası kayma testleri ile kompozit malzemelerin yaşlanma ortamı ve süresi ile çeşitli özelliklerindeki değişimler belirlenmiştir. Bu değişimler tablo ve grafikler şeklinde sunulmuştur.

Abstract:
Fiber reinforced polymer composite materials are increasingly being used in outdoor environments where they are exposed to environmental conditions. In particular, questions concerning the durability of polymer-based composite materials exposed to temperature, humidity and ultraviolet (UV) radiation have been raised. In this thesis, the effects of fiber type and stacking sequence of the glass fiber and carbon fiber reinforced epoxy composite materials, the value of temperature in the environment of hydrothermal and ultraviolet radiation and gelcoat coating and the color of this gelcoat on the aging of the material were experimentally investigated. 

As a result of the tests, it has been observed that carbon fiber material is more resistant to environmental conditions than glass fiber material. In addition, the ambient temperature and the ultraviolet light have a significant effect on the aging of the material and in the materials coated with gelcoat, the properties of the material such as mechanical, glass transition temperature, low velocity impact perforation threshold was less affected by the same environmental conditions than the uncoated material. However, gelcoat color has been observed to have a significant effect on the aging of the material.

The variation of various properties of the composite materials with aging environment and duration were determined with tensile, dynamic mechanical analysis, low-velocity impact, three-point bending, interlaminar shear tests. These variations are presented in tables and graphs.