Karbon elyaf kaplama türlerinin ve uyumlaştırıcıların karbon elyaf takviyeli poli(fenilen sülfid) kompozitlerinin özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of carbon fiber sizing agents and compatibilizers on the properties of carbon fiber reinforced poly(phenylene sulphide) composites
- Tez No: 494772
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Elyaf takviyeli termoplastik kompozitlerde matris-elyaf arayüzey bağlanması malzemenin son mekanik özellikleri üzerinde önemli etkilere sahiptir. Arayüzey bağlanmasını artırmak için elyaf yüzeyinin ön kaplanması ve uyumlaştırıcı ilavesi gibi çeşitli yöntemler mevcuttur. Bu çalışmanın amacı da; karbon elyaf (KE) takviyeli poli(fenilen sülfid) (PPS) kompozitlerinin arayüzey bağlanmasının ve son özelliklerinin iyileştirilmesidir. Bu amaçla öncelikle, üç farklı kaplama malzemesi ile ön kaplanmış KE takviyeli PPS kompozitleri hazırlanmıştır. Kaplama malzemesi olarak poliüretan (PU), epoksi-fenoksi (EP) ve poliamid (PA) seçilmiş ve KE matrise %10 oranında ilave edilmiştir. Hazırlanan kompozitlerin mekanik, ısıl ve morfolojik özellikleri çekme, dinamik mekanik analiz (DMA) diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), termogravimetrik analiz (TGA), taramalı elektron mikroskobu (SEM), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri ile incelenmiştir. Tüm test sonuçları değerlendirildiğinde, en yüksek mekanik özellikleri PU kaplamasının sağladığı görülmüştür. Mekanik ve morfolojik açıdan en düşük özellikleri gösteren ise PA-KE/PPS kompoziti olmuştur. Bu yüzden PA-KE/PPS kompozitinin özelliklerini iyileştirmek amacı ile kompozite üç farklı uyumlaştırıcı % 0,5, 1 ve 1,5 oranlarında eklenmiştir. Uyumlaştırıcı olarak Joncryl, 1,4-fenilen bis(2-oksazolin) (PBO) ve aminopropil izobütil poli(hedral oligomerik silseskuiokzan) (APOSS) kullanılmıştır. Uyumlaştırıcı türü ve miktarının kompozitlerin özellikleri üzerine etkisi karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, tüm uyumlaştırıcı türleri kompozitin özelliklerinde iyileşme sağlamıştır. FTIR ve SEM ve DMA analizi sonucunda, PPS ve KE arasında en iyi arayüzey etkileşimini % 1,5 Joncryl ilavesinin sağladığı görülmüştür. Yine çekme testi sonuçları da % 1,5 Joncryl ilave edilen kompozitin en yüksek mekanik özellikleri sağladığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Interfacial adhesion between the matrix and fiber has significant effect on the mechanical properties of the fiber reinforced thermoplastic composites. There are various methods to improve the interfacial adhesion, such as sizing and compatibilization. The aim of this study, to improve the interfacial adhesion and final properties of carbon fiber (CF) reinforced poly (phenylene sulfide) (PPS) composites. For this purpose firstly, polyurethane (PU), epoxy-phenoxy (EP) and polyamide sized CF reinforced PPS composites were prepared. The mechanical, thermal and morphological properties of prepared composites were investigated by tensile test, dynamic mechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). When all the test results were evaluated, the highest mechanical properties were observed for the PU sized CF. PA-CF/PPS composites showed the lowest mechanical and morphological characteristics. Therefore, in order to improve the properties of PA-CF/PPS composites, three different compatibilizers were added at the rates of 0.5, 1 and 1.5 wt%. Joncryl, 1,4-phenylene bis(2-oxazoline) (PBO) and aminopropyl isobutyl polyhedral oligomeric silsesquioxane (APOSS) were used as compatibilizers. The effect of the type and amount of compatibilizers on the properties of the composites was compared. As a result, all compatibilizers improved the properties of composites. FTIR and SEM and DMA analysis results showed that 1.5 wt% Joncryl addition provides the best interface interaction between PPS and CF. The tensile test results also showed that 1.5 wt% Joncryl added composite exhibited the highest mechanical properties.
Benzer Tezler
- Farklı kaplama malzemeleri ile kaplanmış karbon elyaf takviyeli poliamit 6,6 ve poli(bütilen teraftalat) karmaların özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the properties of different sizing materials coated-carbon fiber reinforced polyamide 6,6 and poly(butylene terephthalate) composites
NEVİN GAMZE KARSLI YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
- Elektromanyetik kalkanlama özelliğine sahip termoplastik kompozitlerin üretilmesi
Production of the thermoplastic composites with electromagnetic shielding property
AYŞE SEZER HİÇYILMAZ
Doktora
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiBursa Teknik ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU
- Karbon elyaf takviyeli polimer kompozitlerin metal malzemelerle birleştirilmesi ve birleştirmede hasar analizi
Adhesive bonding of carbon fiber reinforced polymer composites with metal materials and failure analysis in joining
GİZEM CANDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZÇATALBAŞ
- Karbon elyaf takviyeli akrilik kemik çimentoları: Çeşitli elektrokimyasal yüzey değişikliklerinin mekanik özelliklere etkileri üzerine bir araştırma
Carbon fiber reinforced acrylic bone cements: An investigation on the effects of various electrochemical surface modifications on the mechanical properties
EMİNE ÖZGE AKKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilim ve Teknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET AYKAÇ
- Karbon elyaf takviyeli polifenilen sülfür termoplastik kompozit malzemenin grafen ve çinko borat ile kaplanarak alev geciktirici özelliğinin incelenmesi
Investigation of flame retardant properties of carbon fiber reinforced polyphenylene sulfide thermoplastic composite material by coating with graphene and zinc borate
KÜBRA TAŞYÜREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiGazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL İBRAHİM ÜNAL