Development of carbon fabric-reinforced polylactic acid/acrylonitrile butadiene styrene multilayer composites
Karbon kumaş ile güçlendirilmiş polilaktik asit/akrilonitril bütadien stiren çok katmanlı kompozitlerin geliştirilmesi
- Tez No: 688144
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Çok katmanlı kompozitler, ultra hafif ağırlıkla birlikte gelişmiş mekanik özellikler sağladıkları için hem malzeme bilimi dünyasının hem de endüstrinin ilgisini çekmektedir. Ayrıca çevre sağlığı için geri dönüştürülebilir, biyolojik olarak parçalanabilir malzemelerin polimer kompozitlerinde kullanımına yönelik artan bir talep vardır. Bu çalışmada, polimer karışımları polilaktik asit (PLA) ve ağırlıkça %10, %30 ve %50 akrilonitril bütadien stiren (ABS) kullanılarak hazırlanmıştır. Bu polimerleri uyumlu hale getirmek için, maleik anhidrit aşılanmış stiren-etilen-bütilen-stiren terpolimeri (SEBS-MAH), etilen-glisidil metakrilat kopolimeri (E-GMA), stiren-maleik anhidrit (SMA) ve stiren-akrilonitril-glisidil metakrilat (SAN-GMA), ağırlıkça %5, %10 ve %15 olarak eklenmiştir. Polimer harmanlama, aynı yönde dönen çift vidalı bir ekstrüder kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çok katmanlı kompozitlerin polimer tabakaları, saf PLA, 70PLA/30ABS ve 10SAN-GMA/(70PLA/30ABS) kullanılarak hazırlanmış, ve bir ve üç katmanlı karbon kumaş ile güçlendirilmiştir. Çok katmanlı kompozitler basınçlı kalıplama prosesi ile üretilmiştir. Polimer karışımları ve çok katmanlı kompozitler esas olarak fiziksel özellikleri ve morfolojileri açısından karakterize edilmiştir. Tüm ikili karışımlar yaklaşık olarak aynı darbe dayanımı değeri gösterirken, 70PLA/30ABS karışımının çekme mukavemeti, diğer ikili karışımlara göre %40 daha fazladır. PLA/ABS karışımına ağırlıkça %10 SAN-GMA'nın eklenmesi, üçlü karışımlar arasında en yüksek darbe dayanımı olan 27.0 kJ/m2 ile sonuçlanmıştır. Üç tabaka karbon kumaş içeren kompozitler, bir tabakalı olanlara göre daha yüksek mekanik özellikler göstermiştir. SAN-GMA uyumlaştırıcısı PLA ve ABS arasındaki arayüz gerilimini düşürmekte etkili olmuştur. Ancak çok katmanlı kompozitlerin polimer tabakalarında kullanıldığı durumda aynı etkiyi sağlayamamıştır.
Özet (Çeviri)
Multilayer composites are in concern of both world of material science and the industry because of providing enhanced mechanical properties with ultra lightweight. Also, there is a growing demand to use of recyclable, biodegradable materials in polymer composites for the sake of environmental health. In this study, polymer blends were prepared with polylactic acid (PLA) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS) with 10, 30, and 50 wt.%. To compatibilize these polymers, styrene-ethylene-butylene-styrene terpolymer grafted with maleic anhydride (SEBS-MAH), ethylene-glycidyl methacrylate copolymer (E-GMA), styrene-maleic anhydride (SMA), and styrene-acrylonitrile-glycidyl methacrylate (SAN-GMA) with 5, 10, and 15 wt.%. were added. The polymer blending was carried out using a co-rotating twin screw extruder. The polymer layers of multilayer composites were prepared with neat PLA, 70PLA/30ABS and 10SAN-GMA/(70PLA/30ABS), and reinforced with one and three layers carbon fabric (CF). The multilayer composites were produced with compression molding process. The polymer blends and the multilayer composites were mainly characterized in terms of their physical properties and morphologies. While all binary blends have approximately the same impact strength values, tensile strength of 70PLA/30ABS blend was 40% higher than other binary blends. The addition of 10 wt.% SAN-GMA into PLA/ABS blends resulted in maximum impact strength of 27.0 kJ/m2 among the ternary blends. Composites with three layers CF exhibited higher mechanical properties than the composites with one layer CF. SAN-GMA compatibilizer was efficient in decreasing the interfacial tension between PLA and ABS. However, it did not yield the same performance when used in the polymer layers of the multilayer composites.
Benzer Tezler
- Karbon fiber takviyeli seramik matris kompozitlerin geliştirilmesi
Development of carbon fiber reinforced ceramic matrix composites
ASLI ASİYE AĞIL
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN AYAS
- Development of epoxy/GNPs and hybrid carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites and their mechanical/thermal/electrical properties
Epoksi/nanografen ve hibrit karbon kumaş/epoksi/nanografen esaslı nanokompozitlerin geliştirilmesi ve mekanik/termal/elektriksel özellikleri
MAHMUDA AKTER
Doktora
İngilizce
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR BİLİŞİK
- Akustik yalıtım için dokuma kumaş takviyeli katmanlı hibrid kompozit malzemelerin geliştirilmesi
Development of fabric reinforced layered hybrid composite materials for acoustic insulation
MUSTAFA ÇAĞATAY YARADANAKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZAN OKUR
- Karbon/pamuk kumaş takviyeli hibrit biyokompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of carbon/cotton fabric reinforced hybrid biocomposites
SEVDA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI
- Membran desteklı infüzyon yöntemi ile karbon fabrik/karbonize edilmış tavuk tüyü lifi modifiyeli epoksi kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Development and characterization of carbonized chicken feather fiber modified, carbon fabric reinforced epoxy composites using membrane assisted vacuum infusion
AYŞEGÜL TUNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriAnadolu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH TUĞRUL SEYHAN