Doğal atık takviyeli biyokompozit üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, DGEBA tipi epoksi reçine bazlı kompozit malzemeler hazırlamak için iki farklı kimyasal madde ile modifiye edilmiş fındık kabukları (FK) kullanılmıştır. Kürleşme ajanı olarak poliamin türü sertleştirici kullanılmıştır. Kompozitler işlenmemiş, EDTA ve asetik anhidrit (AA) ile modifiye edilmiş FK'lar ile çeşitli oranlarda (kütlece %10-20-30-40-50) hazırlanmıştır. Kompozitlerin karakterizasyonunda Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ve X-Işını Kırınımı (XRD) kullanılmıştır. Ayrıca fındık kabuğu parçacık yüzey modifikasyonunun, epoksi reçine kompozitlerinin mekanik ve su emme özellikleri üzerindeki etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Çekme mukavemeti ve Young modülü, AA ile muamele edilmiş fındık kabuğu dolgulu kompozitlerde, genel olarak muamele edilmemiş ve EDTA ile muamele edilmiş fındık kabuğuna sahip kompozitlerden daha yüksek bulunmuştur. Kütlece %40 AA ile modifiye FK, EDTA ile modifiye FK ve işlenmemiş fındık kabuğu parçacıkları ile güçlendirilmiş kompozitler için sırasıyla; 100 MPa, 93 MPa ve 78 MPa çekme mukavemeti değerleri gözlenmiştir. Kimyasal işlem görmüş fındık kabuğu parçacıklarının, kompozitlerin mekanik ve su tutma özellikleri üzerinde olumlu etkileri olduğu görülmüştür.

In this study, two different chemicals modified hazelnut shells (HSh) were used to prepare DGEBA type epoxy resin based composite materials. Polyamine type hardener was used as curing agent. Composites were prepared in various proportions (10-20-30-40-50% by mass) with untreated, EDTA and acetic anhydride (AA) modified HSh. Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermal Gravimetric Analysis (TGA) and X-Ray Diffraction (XRD) were used to characterize the composites. In addition, the effect of hazelnut shell particle surface modification on the mechanical and water sorption properties of epoxy resin composites were examined in detail. Tensile strength and Young's modulus were found to be higher in AA treated hazelnut shell filled composites than in untreated and EDTA treated hazelnut shell composites. Tensile strength values of composites, reinforced with 40% by mass AA modified HSh, EDTA modified HSh and untreated hazelnut shell particles were observed and respectively; 100 MPa, 93 MPa and 78 MPa. Chemically modified hazelnut shell particles have positive effects on the mechanical and water sorption properties of composites.