Kayısı çekirdeği kabuğu ile hazırlanan polipropilen esaslı kompozitlerin morfolojik, mekanik ve termal özelliklerinin incelenmesi
Kayısı çekirdeği kabuğu ile hazırlanan polipropilen esaslı kompozitlerin morfolojik, mekanik ve termal özelliklerinin incelenmesi
Yazar: Aslan, Hüseyin Çağdaş
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 40 No. 2, 2024
Anahtar kelimeler: Polymer Science and Technologies ; Polimer Bilimi ve Teknolojileri ; Polymers and Plastics ; Polimerler ve Plastikler ; Polipropilen,Kayısı Çekirdeği Kabuğu,Ahşap Kompozit,Sürdürülebilir Malzemeler,Morfoloji

Bu çalışma, kayısı çekirdeği kabuğu (KB) polipropilen (PP) matris kullanılarak elde edilen kompozit malzemelerin morfolojik, mekanik ve termal özelliklerini incelemektedir. Plastiklerin yaygın kullanımından kaynaklanan atık problemleri ve bu problemlere yönelik çözümlere bir alternatif olarak, KB gibi doğal malzemelerle plastiklerin birleştirilmesi, hem plastik tüketimini hem de atık miktarını azaltma potansiyeline sahiptir. Çalışmada PP matrisli kompozitler, farklı oranlarda KB (%0, %10, %20, %30) ve maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MAPP) uyumlaştırıcı (0, 5, 10, 15 phr) kullanılarak hazırlanmıştır. Kompozitlerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ve KB'nin PP matris içinde homojen dağıldığı gözlemlenmiştir. Mekanik testler sonucunda, KB oranının %30'a çıkarılması çekme dayanımında %35'e varan bir azalma ve elastik modülde %15 civarında bir artışa yol açmıştır. MAPP uyumlaştırıcı kullanımı, %30 KB içeren kompozitlerin çekme dayanımını 30.70 MPa (PP30-10) ve 30.59 MPa (PP30-15) değerlerine kadar artırmıştır. Termal özellikler ise diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile değerlendirilmiş, KB'nin kristalizasyon sıcaklıklarını arttırdığı ve PP matrisin erime entalpilerini azalttığı belirlenmiştir. PP30 örneğinde kristalizasyon derecesi %40.58 olarak bulunmuş, MAPP katkısı ile bu değer %44.92'ye (PP30-15) kadar yükselmiştir. TGA analizleri, KB katkısının bozunma başlangıç sıcaklıklarını düşürdüğünü, ancak yüksek sıcaklıklarda daha hızlı bir yanma sağladığını ortaya koymuştur. Katkısız PP'nin kütle kaybı 323°C'de başlarken, KB katkılı kompozitlerde bu sıcaklık 282°C'ye kadar gerilemiştir (PP30). Bu bulgular, kayısı çekirdeği kabuğunun çevresel açıdan sürdürülebilir bir dolgu malzemesi olarak kullanılabileceğini ve plastik atıkların azaltılmasına katkı sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.

Bu çalışma, kayısı çekirdeği kabuğu (KB) polipropilen (PP) matris kullanılarak elde edilen kompozit malzemelerin morfolojik, mekanik ve termal özelliklerini incelemektedir. Plastiklerin yaygın kullanımından kaynaklanan atık problemleri ve bu problemlere yönelik çözümlere bir alternatif olarak, KB gibi doğal malzemelerle plastiklerin birleştirilmesi, hem plastik tüketimini hem de atık miktarını azaltma potansiyeline sahiptir. Çalışmada PP matrisli kompozitler, farklı oranlarda KB (%0, %10, %20, %30) ve maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MAPP) uyumlaştırıcı (0, 5, 10, 15 phr) kullanılarak hazırlanmıştır. Kompozitlerin morfolojik özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş ve KB'nin PP matris içinde homojen dağıldığı gözlemlenmiştir. Mekanik testler sonucunda, KB oranının %30'a çıkarılması çekme dayanımında %35'e varan bir azalma ve elastik modülde %15 civarında bir artışa yol açmıştır. MAPP uyumlaştırıcı kullanımı, %30 KB içeren kompozitlerin çekme dayanımını 30.70 MPa (PP30-10) ve 30.59 MPa (PP30-15) değerlerine kadar artırmıştır. Termal özellikler ise diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile değerlendirilmiş, KB'nin kristalizasyon sıcaklıklarını arttırdığı ve PP matrisin erime entalpilerini azalttığı belirlenmiştir. PP30 örneğinde kristalizasyon derecesi %40.58 olarak bulunmuş, MAPP katkısı ile bu değer %44.92'ye (PP30-15) kadar yükselmiştir. TGA analizleri, KB katkısının bozunma başlangıç sıcaklıklarını düşürdüğünü, ancak yüksek sıcaklıklarda daha hızlı bir yanma sağladığını ortaya koymuştur. Katkısız PP'nin kütle kaybı 323°C'de başlarken, KB katkılı kompozitlerde bu sıcaklık 282°C'ye kadar gerilemiştir (PP30). Bu bulgular, kayısı çekirdeği kabuğunun çevresel açıdan sürdürülebilir bir dolgu malzemesi olarak kullanılabileceğini ve plastik atıkların azaltılmasına katkı sağlayabileceğini ortaya koymaktadır.