PP esaslı odun plastik kompozitlerin termal, higrotermal ve doğal yaşlandırma özellikleri üzerine seçili nano metalik dolgu maddelerinin etkisi
Effect of selected nano-metallic fillers on thermal, hygrothermal and natural aging properties of PP-based wood-plastic composites
- Tez No: 959986
- Danışmanlar: PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, dolgu maddesi olarak kızılçam odun unu, nano demir oksit, nano titanyum dioksit ve nano çinko oksit, uyumlaştırıcı ajan olarak maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MAPP) kullanımının polipropilen (PP) kompozitlerin termal, higrotermal, doğal yaşlanma özellikleri üzerine bazı fiziksel, mekanik, morfolojik ve termal özellikleri araştırılmıştır. Test örnekleri, ağırlıkça %30 oranında Kızılçam odun unu dolgu maddesi, %3 MAPP ve %3 nanometalik dolgu maddeleleri demir, titanyum ve çinko oksit kullanılarak çift vidalı bir ekstruder ve enjeksiyonlu kalıplamanın bir kombinasyonuyla üretilmiştir. Sonuçlar termal yaşlandırma, higrotermal yaşlandırma, doğal yaşlandırma olmak üzere üç ayrı bölümde değerlendirilmiştir. Termal yaşlandırma yapılan kompozit örneklerinde eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, çekme direnci, çekmede elastikiyet modülü artarken kopmada uzama ve darbe direnci azalmıştır. Bu durumun termal yaşlanma sırasında, özellikle yarı kristalin polimer polipropilenin amorf bölgelerinde zamanla kristalleşme meydana gelebilmesinin, polimer zincirlerinin yeniden düzenlenmesine ve daha yoğun kristal yapıların oluşmasına neden olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Kullanılan kızılçam odun unu ve nanometalik dolgu maddelerinin ilavesiyle direnç değerleri artmıştır. Higrotermal yaşlandırma yapılan kompozit örneklerinde eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülü, çekmede elastikiyet modülülü ve darbe direnci azalırken çekme direnci ve kopmada uzama miktarları odun unu ve nano demir oksit, çinko oksit, titanyum dioksit içeren gruplarda arttığı görülmüştür. Doğal yaşlandırma yapılan kompozit örneklerinde kontrol örneklerine kıyasla kullanılan kızılçam odun unu ve nano metelik dolgu maddelerinin ilavesi direnç değerlerini arttırmıştır. Yüzeyden çekilen SEM görüntülerinde de zamana bağlı olarak oluşan mikro çatlakların kullanılan MAPP ve nano metalik dolgu malzemesi ilavesi ile daha az olduğu görülmüştür. Renk ölçüm değerlerinde PP-O grubu içerisine %3 nano demir oksit ilave edilen PP-O-D grubunda 6, 12, 18, 24 aylık sürede renk değişimini azalttığı görülmüştür. Nano titanyum dioksit içeren PP-T grubunda en fazla renk değimi olduğu görülmüştür
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of maleic anhydride-grafted polypropylene (MAPP) as a compatibilizer on the thermal, hygrothermal, and natural aging properties of polypropylene (PP) composites using red pine wood flour, nano iron oxide, nano titanium dioxide, and nano zinc oxide as fillers were investigated. Test specimens were fabricated using a 30% by weight red pine wood flour filler, 3% MAPP, and 3% nanometallic fillers of iron, titanium, and zinc oxide using a combination of twin-screw extruder and injection molding. The results were evaluated in three separate stages: thermal aging, hygrothermal aging, and natural aging. In thermally aged composite samples, flexural strength, flexural modulus of elasticity, tensile strength, and tensile modulus of elasticity increased, while elongation at break and impact resistance decreased. This is thought to be due to the fact that crystallization can occur over time during thermal aging, particularly in the amorphous regions of the semi-crystalline polymer polypropylene, causing the polymer chains to rearrange and form denser crystal structures. Strength values increased with the addition of red pine wood flour and nanometallic fillers. In hygrothermally aged composite samples, flexural strength, flexural modulus of elasticity, tensile modulus of elasticity, and impact resistance decreased, while tensile strength and elongation at break increased in groups containing wood flour and nano iron oxide, zinc oxide, and titanium dioxide. In naturally aged composite samples, the addition of red pine wood flour and nanometallic fillers increased strength values compared to control samples. SEM images taken from the surface also showed that microcracks that occurred over time were less with the addition of MAPP and nano-metallic filler material. Color measurement values showed that the addition of 3% nano iron oxide to the PP-O group reduced color change over 6, 12, 18 and 24 months in the PP-O-D group. The PP-T group containing nano titanium dioxide showed the greatest color change.
Benzer Tezler
- Doğal veya sentetik liflerle dokunmuş kumaşların güçlendirici olarak PP esaslı çok katmanlı odun plastik kompozit üretiminde kullanımı
Use of fabrics woven with natural and synthetic fibers as reinforcers in the production of PP-based multi-layered wood plastic composite
FURKAN KOCABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Ağaç İşleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
- Plastik katkı maddelerinin, izotaktik polipropilen ahşap kompozitlerin yapı ve özelliklerine etkisi
The effect of plastic additives onto isotactic polypropylene wood composite structure and properties
AHMET BAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YILDIRIM
- Odun plastik kompozit malzemelerin biyolojik performanslarının incelenmesi
Evaluation of biological performance of wood plastic composites
SEMA AYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Ağaç İşleriİstanbul ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİP NAMİ KARTAL
- Sepiyolit mineralinin odun plastik kompozit malzemede kullanımının araştırılması
Investigation of the use of sepiolite mineral in wood plastic composite materials
AYŞEGÜL ÇOT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Ağaç İşleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERHAT ÖZDEMİR
- Mobilya fabrikası atığı takviyeli termoplastik kompozitlerin boyanma ve kaplanma özelliklerinin belirlenmesi
Determination of painting and coating properties of thermoplastic composites reinforced furniture plant waste (m.sc. thesis)
TÜLAY ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Ağaç İşleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU