SBS kompozit malzemenin ara yüzey etkileşim ve mekaniksel dayanım özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Birçok mühendislik uygulamalarında polimer kompozitler; sadece hafiflik, mekanik dayanım gibi özellikler gerektiren uygulamalar değil, insan dokularıyla uyum sağlayan ve sertlik derecesi ayarlanabilen yapay doku ve organlar gibi uygulamalar ile `optik elyaf` ve basınçla elektrik üretebilen `piezoelektrik` özellikli ve istenildiği gibi işlenebilen özel sistemlerin yapımında da metal ve seramik malzemelerin yerlerine kullanılmaktadır. Elyaf takviyeli polimer kompozit malzemeler; yüksek mekanik dayanım, hafiflik, sertlik, boyutsal sabitlik, direnç, düşük termal genleşme ve yüksek sönümleme gibi birçok özellikleri bir arada bulundurmaktadır.Kompozit üretim maliyetini düşürmek, ihraç malı plastik kullanımını azaltmak ve geri dönüşüm amacıyla ahşap tozu gibi dolgu maddeleri kullanılmaktadır. Odun-plastik Kompozitler (OPK), bitki, meyve çekirdek ve kabuklarının, ağaç kök ve saplarının öğütülüp un haline getirilerek veya liflerinin alınarak plastiklere karıştırılması suretiyle elde edilmektedir. Bu dolguların bulunması kolay ve ucuzdur, işleme ekipmanına aşınma gibi etkileri azdır.Bu çalışmada SBS blok kopolimere belli oranlarda (%10-%20-%30-%40) talaş veya pirina katılarak kompozit malzemeler elde edilmiş, mekanik özellikleri incelenmiştir. Sonraki aşamada %20 talaş-SBS ve %20 pirina-SBS karışımlarına sabit oranlarda bacakülü veya camtozu katılarak yeni kompozitler oluşturulmuş ve mekanik özellikleri bir öncekilerle karşılaştırılmıştır. Hazırlanan numunelerin taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile yüzey ve ara yüzey morfolojileri incelenmiştir. DSC ve TGA/DTA Termal analizleri ile kompozitlerin erime ve bozulma sıcaklıkları, kütle kayıpları belirlenmiştir.

Polymer composites are used instead of metal and ceramic materials in many engineering applications; not only applications that require properties like lightness and mechanical strength but also applications involving artificial tissues and organs which accommodate to human tissues and feature adjustable stiffness degree, and special systems, feature `optical fiber` and attribute to produce electricity with pressure `piezoelectric`, which may be processed as required.Fiber reinforced polymer composite materials currently keep many features all together, such as high mechanical strength, lightness, stiffness, dimensional stability, resistance, low thermal expansion and high damping.Fillers such as wood powder are used in order to reduce production cost of composite, decrease use of exported plastic and recycle. Wood-Polymer Composites (WPC) are obtained by grinding plants, seeds and rinds of fruits and roots and branches of trees into flour or by taking fibres and mixing them with plastic. The procurement of these fillers is easy and cheap, their effects to the operating equipment such as abrasion are low.In this study composite materials are obtained by adding shavings and bagasse to SBS block copolymer at definite rates (10%-20%-30%-40%) and their mechanical properties are examined. In the next phase, new composites are formed by adding fly ash and glass powder to 20% sawdust – SBS and 20% pomace – SBS mixtures at a fixed rate and their mechanical properties are compared with the previous ones. Surface and interface morphologies of the prepared specimens are investigated with Scanning Electron Microscope (SEM). With DSC and TGA/DTA thermal analysis, melting and decomposition temperatures and mass losses of the composites are determined.