Ahşap tozu takviyeli polipropilen (PP) esaslı kompozit malzemelerin akış ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Endüstrinin hemen her alanında kullanım miktarı artmakta olan plastik malzemeler kolay şekillendirilebildiği gibi mukavemet, yoğunluk, hafiflik gibi avantajları ile birçok alanda metallerin yerini almayı başarmıştır. Ayrıca değişik katkı maddeleri ile karıştırılarak elde edilen kompozit malzeme kompozisyonlarıyla mekanik ve akışkanlık özellikleri de iyileştirilmiştir. Kompozit malzemelerin bir diğer özelliği ise korozyona karşı dirençli ve yüksek dayanıklılığa sahip olması bakımından endüstride üretilen ve bir kaç malzemeden oluşan ürünlerin tek bir malzeme olarak üretilmesini sağlamaktır. Böylece maliyet ve dayanım açısından ciddi olumlu sonuçlar elde edilmektedir.Yapılan çalışmada da ahşap tozu takviyeli plastik esaslı kompozitlerin reolojik ve mekanik özellikleri, ergiyik akış indeksi, çekme gerilmesi, uzama ve darbe direnciaçısından incelenmiş ve ayrıca tüketilmekte olan plastik hammaddeye etkisi ve sağlayacağı tasarrufu da araştırılmıştır. Günümüzde değişik üretim yöntemleri ile elde edilen ahşap tozu takviyeli plastik malzemelerin, akış özellikleri, ürün ve kalıp tasarımı açısından da büyük önem taşımaktadır. Özellikle kalıp içerisindeki takviyeli ergimiş plastiğin akış özelliklerinin bilinmesi, kalıp tasarım aşamasını doğrudan etkilemektedir. Takviyeli plastik malzemelerin akışkanlığını belirlemek amacıyla kullanılan ergiyik akış indeksi (EAİ) testi pratik bir yöntem olarak çok yaygın kullanılmaktadır. Yapılan bu çalışmada saf polipropilen (PP) ve 3 farklı oranda ahşap tozu karışımları ekstrüzyon makinesi yardımı ile granüle dönüştürülmüştür. Elde edilen karışım malzemeleri saf PP ile karşılaştırmak üzere EAİ değerleri, çekme dayanımı ve izod darbe direnci bakımından kıyaslanmıştır. Ahşap tozu takviyeli PP malzemesinin EAİ değerleri 4 farklı basınç ve 4 farklı sıcaklık değerleri kullanılarak tayin edilmiştir. Ahşap tozu takviyeli PP malzemesinin sıcaklığa bağlı olarak EAİ-basınç değerleri incelendiğinde sıcaklık ve basınç değerlerinin artışına bağlı olarak EAİ'nin arttığı tespit edilmiştir. Farklı oranlarda ahşap tozu takviye edilmiş PP malzemeleri kendi aralarında incelendiğinde saf PP ve ahşap tozu takviye oranı %5, %10 ve %15 olan karışımların sırayla takviye oranının artmasına bağlı olarak EAİ, çekme gerilmesi ve izod darbe direnci değerlerinin azaldığı gözlenmiştir. Ayrıca yapılan çalışmada farklı oranlarda ahşap tozu takviye edilmiş PP malzemelerinin sıcaklık değişimine bağlı basınç-EAİ, basınç-kayma hızı, basınç-viskozite, kayma hızı-kayma gerilmesi, kayma hızı-viskozite ve basınç değişimine bağlı sıcaklık-EAİ, sıcaklık-kayma hızı, sıcaklık-viskozite değişimleri incelenmiştir.Anahtar Sözcükler: Kompozitler, plastik, ahşap tozu, ergiyik akış indeksi, viskozite, reolojik özellikler ve mekanik özellikler.

Plastic materials which are currently used in every field of the industry accomplish to take place of metal due to advantages of light-weightness, density, strength and easy molding process. Plastic raw material has been enhanced to create a composite structure which has good mechanical and fluidity properties by reinforcing some various additives. Others characteristic feature of composite materials are corrosion resistant and high strength so they provide the products made different compound as a single material. Thus significant positive results are obtained in terms of cost and durability. The purpose of investigation of wood fiber plastics which are converted into a structure is to observe the effect on plastic raw material which is consumed as at melt flow index, tensile stress, elongation and impact resistance additionally flow characteristic of reinforced plastic material with wood-fiber which is currently obtained variety methods is firmly important for ease of mold designing and manufacturing. Especially knowledge of fluidity of melt reinforced plastic in themold affects design phase directly. The MFI method (melt flow index) is used to define flow of reinforced plastic material very extensively and practically. Granules have been obtained by mixing homogeny neat polypropylene (PP) and wood-fiber with three different rate by the extruder in this study. MFI rate of wood-fiber reinforced polypropylene has been identified by using 4 different amount of temperature and pressure. MFI value has increased depending increased temperature and pressure when MFI-Pressure rate of wood-fiber materials was examined depending on temperature. MFI, tensile stress and izod impact strength value have decreased depending on increased wood-fiber rate of supplementation in order of %5, %10 and %15 when different amount of wood-fiber reinforced polypropylene was compared. Also in this study, in terms of changes in temperature pressure-MFI, pressure-shear rate, pressure-viscosity, shear rate-shear stress, shear rate-viscosity of polypropylene are observed and also due to changes in pressure temperature-shear rate, temperature-viscosity rate of polypropylene examined.Key Word : Composites, plastics, wood fillings, melt flow index, viscosity, rheological properties and mechanical properties.