Performance of modified thermoplastic poly(ether)ester elastomer in multilayer composites
Modifiye edilmiş termoplastik poli(eter)ester elastomerin çok katmanlı kompozitlerdeki performansı
- Tez No: 368828
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM, YRD. DOÇ. DR. HANDE ÇELEBİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yumuşak ve sert segmentleri bir arada bulundurmasına bağlı olarak benzersiz bir yapıya sahip olması nedeniyle, termoplastik elastomerlerin (TPE) yaygın bir kullanım alanı vardır. Ancak, ham maddelerinin pahalı olması, düşük termal kararlılığı ve düşük erime viskozitesi nedeniyle extrüzyonda proses edilebilirliğinin zor olması gibi dezavantajları, endüstriyel uygulamalardaki kullanım alanlarını kısıtlamaktadır. Bu çalışmanın ana amacı TPE'nin bir sınıfı olan termoplastik poli(eter)ester elastomerin (TPEE) multifonksiyonel özelliklerini modifiye etmek ve bahsedilen dezavantajlarını ve düşen mekanik özelliklerini iyileştirerek; termal ve elektriksel tetikleme ile şekil hafıza özelliklerini elde etmektir. Bu nedenle, modifiye edilmemiş karbon siyahı (UMCB), modifiye edilmiş karbon siyahı (mCB), Etilen Glisidil Metakrilat (E-GMA) elastomer ve parafin yağ içeren ikili, üçlü ve dörtlü TPEE bazlı kompozitler hazırlanmıştır. Çalışmanın ikinci amacı ise, özellikleri geliştirilmiş TPEE ile karbon kumaşı içeren çok katmanlı kompozitlerin (CFRC) hazırlanmasıdır. Ayrıca ikili, üçlü, dörtlü kompozitlerin/karışımların ve çok katmanlı kompozitlerin; mekanik, elektriksel, şekil hafıza, termal özelliklerine ve morfolojilerine göre karakterize edilmesi de amaçlanmaktadır. Hazırlanan ikili kompozitlerin sonuçlarına göre, UMCB içeriği artan kompozitin topaklaşmalardan dolayı çekme ve darbe dayanımları düşmüştür. %3 UMCB'lı kompozit bir yarı iletkendir (6x103 ohm.cm). Mekanik özellikleri korumak için %3UMCB içeriği optimum miktar olarak seçilmiştir. Yağ içeren ikili karışımlar arasında, %1 yağ içeriğine sahip karışım; en yüksek kopma noktasında uzama (%255.6), en yüksek darbe dayanımı (22.3kJ/m2) ve en iyi şekil hafıza oranına (%99.9) sahiptir. %10 E-GMA içeriğinin üzerinde, kopmadaki uzama miktarı önemli ölçüde (%206.7) düşmüştür. Sonuç olarak, üçlü ve dörtlü kompozitleri hazırlamak için, %3 mCB veya UMCB, %1 yağ ve/ya %10E E-GMA TPEE matrisine ilave edilmiştir. Yağ ve E-GMA içeren üçlü karışımlar, ikili karışımlarına göre daha yüksek çekme dayanımı, darbe dayanımı ve şekil hafıza özelliklerine sahiptir. E-GMA; UMCB veya mCB ile TPEE'nin yapısına katıldığında etkilerini kaybetmiştir. Saf TPEE ve seçilen beş farklı kompozitle, karbon kumaşı içeren çok katmanlı kompozitler hazırlanmıştır. En yüksek darbe dayanımı (112.2kJ/m2), mCB içeren dörtlü kompozitle hazırlanan çok katmanlı kompozitten elde edilmiştir. Saf TPEE içeren çok katmanlı kompozitin çekme modülü, %3mCB ve %1yağ içeren üçlü kompozitlerden hazırlanan çok katmanlı kompozitlerde 9340.7 MPa'a artmıştır. Çok katmanlı kompozitlerle elektriksel olarak çok daha iletken malzemeler elde edilmiştir. Çalışılan karbon dokumalı kompozitler arasında, TPEE/%3mCB içeren çok katmanlı kompozit %84.1 değeriyle en yüksek şekil hafıza oranına sahiptir.
Özet (Çeviri)
Thermoplastic elastomers (TPEs) have extensive use of areas because of their unique structure due to having both hard and soft segments together in their structure. However, their disadvantages such as high cost of raw materials, low thermal stability and difficult processing in extrusion because of having low melting viscosity restrict their use in industrial applications. The main objective of this study is to modify multifunctional properties of one class of TPE, thermoplastic poly(ether)ester elastomer (TPEE), and to obtain thermally and electrically stimulated shape memory properties while overcoming the disadvantages and the loss of mechanical properties. For this purpose, TPEE-based binary, ternary and quaternary composites were prepared from unmodified carbon black (UMCB), modified carbon black (mCB), Ethylene Glycidyl Methacrylate (E-GMA) elastomer and/or paraffinic oil. The second objective of the study is to prepare carbon fabric reinforced multilayer composites (CFRC) using TPEE with improved properties. It is also aimed to characterize binary, ternary and quaternary composites/blends & multilayer composites in terms of their mechanical, electrical, shape memory, thermal properties and morphologies. According to the results of binary composites, tensile and impact properties decreased with increasing UMCB contents because of agglomerations. The composite with 3wt% UMCB was a semi-conductor (6x103 ohm.cm). This amount was selected as optimum UMCB content to sustain mechanical properties. Among oil containing binary blends, 1wt% oil had the highest elongation at break (255.6%), highest impact strength (22.3kJ/m2) and best shape recovery ratio (99.9%). Over 10wt% E-GMA content, elongation at break significantly decreased to 206.7%. As a result, 3wt% mCB or UMCB, 1wt% oil and/or 10wt% E-GMA were incorporated into the TPEE matrix to prepare ternary and quaternary composites. Ternary blends with oil and E-GMA had higher tensile, impact and shape memory properties than their binary blends. E-GMA lost all of its effects when incorporated into TPEE with UMCB/mCB. Carbon fabric reinforced multilayer composites were prepared with five different selected composites and neat TPEE. Highest impact strength as 112.2kJ/m2 was obtained from mCB containing quaternary multilayer composites. Tensile modulus of neat TPEE was significantly improved with 3wt% mCB and 1wt% oil containing ternary multilayer composites to 9340.7 MPa. More conductive composites were obtained with the preparation of multilayer composites. Among studied CFRC, TPEE/3wt%mCB containing multilayer composite showed highest shape recovery ratio of 84.1%.
Benzer Tezler
- Eksternal etmoidektomiler
Başlık çevirisi yok
ERCÜMENT AKMAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kulak Burun ve BoğazGazi ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECMETTİN AKYILDIZ
- Izgara ve altlık üstünde barındırılan ile de france X kıvırcık (Fl) ve merinos kuzularının entansif besideki performansları
Başlık çevirisi yok
ÜMRAN ŞAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Veteriner HekimliğiUludağ ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN TUNCEL
- Sportif oyunlardan (hentbol'de) sporcu beslenmesi ve kahvaltı yapmanın performansa etkisi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELİH SALMAN
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Studies on the cuttability of rocks at O.A.L. Çayırhan district by laboratory cutting tests
Başlık çevirisi yok
KÜRŞAD CEYLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Maden Mühendisliği ve MadencilikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NACİ BÖLÜKBAŞI