CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Year 2016, Volume: 31 Issue: 2, 0 - 0, 20.06.2016

Akın Akıncı , Arzu Özüyağlı , Cem Mehmetalioğlu , Murat Özsoy

https://doi.org/10.17341/gummfd.33936

Abstract

Bu çalışmada, geleneksel olarak kullanılan Polivinilklorür (PVC) boru üretiminde CaCO₃ dolgu malzemesi yerine, sanayi atığı kullanıldı. Kullanılan sanayi atığı cam elyaf takviyeli polyester (CTP) boru üretiminden sulu kesim sırasında çıkmaktadır. Atık; silisyum dioksit (SiO₂), cam elyaf ve polyester reçine içermektedir. Sulu çamur halinde filter presten çıkan atık fabrikadan alındıktan sonra kurutma öğütme ve eleme işlemleri uygulanarak toz formuna getirildi. Numuneler PVC, CTP atık tozu ve prosese yardımcı maddeler mikserde karıştırılarak ekstrüzyon yöntemi ile profil şeklinde üretildi. Atık toz, PVC ‘ye oranla ağırlıkça %5-%70 oranlarında dolgu malzemesi olarak kullanıldı. Karşılaştırma yapılabilmesi açısından CaCO₃ katkılı ve katkısız PVC numuneleri de aynı şartlarda üretildi.  Tüm PVC matrisli kompozit numunelere yoğunluk, shore D sertlik, çekme, üç nokta eğme ve darbe deneyleri yapılarak, kırık yüzeylerden taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntüleri ve optik görüntüler alındı. PVC üretiminde geleneksel olarak kullanılan kalsiyum karbonat yerine CTP atık toz kullanılarak daha yüksek sertlik, eğme, çekme mukavemeti değerleri elde edildi. Kalsit dolgulu numunenin darbe dayanımının ise daha yüksek olduğu belirlendi. Atık katkısı ile daha düşük yoğunluk elde edilerek daha hafif malzeme üretimi gerçekleştirildi. 

Keywords

CTP, PVC, atık, CaCO3, mekanik özellikler

References

• . Bekhet, N.E., “Tribological Behavior Of Drawn Polypropylene”, Wear, Cilt 236, No 1-2, 55-61, 1999
• . Mann, D., Automotive Plastics & Composites Worldwide Markets & Trends to 2007, Elsevier, New York, U.S.A., 28-67, 1999
• . Zweifel, H. Amos, E., Plastics Additives Handbook, Hanser, Ohio, U.S.A., 901-948, 2001
• . Kaya, F., Ana hatlarıyla plastikler ve katkı maddeleri, Birsen Yayınevi, İstanbul Türkiye, 63-195, 2005
• . Nass L., Encyclopedia of PVC, Second Edition: Compounding Processes, Product Design and Specifications, CRC Press, New York, U.S.A., 284, 1992
• . Ambrogi, V., Brostow, W., Carfagna, C., Pannico, M., & Persico, P., “Plasticizer migration from cross‐linked flexible PVC: Effects on tribology and hardness”, Polymer Engineering & Science, Cilt 52, No 1, 211-217, 2012
• . Cowley, W. E., "Design aspects of butt welded thermoplastic pipes" International Journal of Materials in Engineering Applications, Cilt 1, No 6, 323-327, 1979
• . Balkaya, M. Sağlamer, A. Moore, I. D. “Conta bağlantılı PVC boruların deformasyon davranışının laboratuvar deneyleri ile belirlenmesi”. İTÜ Dergisi, Cilt 10, No 4, 153-162, 2012
• . Tanoğlu, M. Toğulga, M. “Kompozit malzemeler ve jeotermal uygulamaları”, Jeotermal Enerji Semineri, Tepekule Kongre ve Sergi Merkezi, İzmir, 407-419, 23-25 Kasım 2005
• . Weidenfeller, B. “Internal friction studies of particulate filled polypropylene” Materials Science and Engineering: A, Cilt 442, No 1, 371-374, 2006
• . Chen, N. Wan & C. Zhang, Y. “Effect of nano-CaCO3 on mechanical properties of PVC and PVC/Blendexblend”, PolymerTesting, Cilt 23, 169-174, 2003
• . Bryant, W. S., & Wiebking, H. E. “The Effect of Calcium Carbonate Size and Loading Level on the Impact Performance of Rigid PVC Compounds Containing Varying Amounts of Acrylic Impact Modifier”, ANTEC Conference Proceedings, San Francisco, CA, 1-5, 5-9 Mayıs 2002
• . Rothon, N. Particulate Fillers for Polymers, iSmithers Rapra Publishing, Shropshire, United Kingdom, 2001
• . Zhu, A., Shi, Z., Cai, A., Zhao, F., & Liao, T. “Synthesis of coreshell PMMA/SiO2 nanoparticles with suspension dispersion polymerization in an aqueous system and its effect on mechanical properties of PVC composites”, Polymer Testing, Cilt 27 No 5, 540-547, 2008
• . Katz, H. S., Mileski, J. V. Handbook of fillers for plastics, Springer Science & Business Media, New York, U.S.A., 1987
• . ASTM D6980 – 12, Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics by Loss in Weight, 2012
• . Marghitu, D. B. Mechanical engineer's handbook, Academic Press, New York, U.S.A., 2001
• . ASTM D792, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement, 2013
• . ASTM D2240, “Standard Test Method for Rubber Property Durometer Hardness Shore Hardness, 2010
• . Stuart, B. H. Polymer analysis, John Wiley & Sons., New York, U.S.A., 210-227, 2008
• . ASTM D638, Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics, 2014
• . ASTM D 790, Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials, 2010
• . ASTM D4812, Standard Test Method for Unnotched Cantilever Beam Impact Resistance of Plastics, 2012
• . Mengeloglu, F., Matuana, L. M. “Mechanical properties of extrusion‐foamed rigid PVC/wood‐flour composites” Journal of Vinyl and Additive Technology, Cilt 9, No 1, 26-31, 2003
• . Chen, C. H., Li, H. C., Teng, C. C., & Yang, C. H. “Fusion, electrical conductivity, thermal, and mechanical properties of rigid poly (vinyl chloride)(PVC)/carbon black (CB) composites”, Journal of applied polymer science, Cilt 99, No 5, 2167-2173, 2006
• . Zeng, X. F., Wang, W. Y., Wang, G. Q., & Chen, J. F. “Influence of the diameter of CaCO3 particles on the mechanical and rheological properties of PVC composites”, Journal of Materials Science, Cilt 43, No 10, 3505-3509, 2008