Geri Dön

Investigation of inorganic nucleating agents` effects on the thermal and mechanical properties of polypropylene

İnorganik çekirdeklendiricilerin polipropilenin termal ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 1016792
  2. Yazar: YASİN ÖZDEMİR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KUTLAY SEVER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Konstriksüyon ve İmalat Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez kapsamında, Türkiye'nin farklı bölgelerinden temin edilen pomza ve diatomitin inorganik çekirdeklendirici olarak kullanılmasıyla polipropilen (PP) malzemenin termal ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, kimyasal bileşimleri birbirinden farklı olan pomzalar Kütahya, Alaçatı, Nevşehir ve Uşak bölgelerinden; diatomit ise Kahramankazan/Ankara bölgesinden temin edilmiştir. Elde edilen hammaddeler 10 µm'nin altındaki parçacık boyutuna ulaşıncaya kadar öğütülmüş ve elekten geçirilmiştir. Çekirdeklendirici ajan olarak kullanılan pomzalar ve diyatomit PP matrisi içerisine ağırlıkça %0.1, %0.2 ve %0.3 oranlarında ilave edilerek mekanik karıştırma ile karıştırılmış ve çift vidalı ekstrüzyon cihazı yardımıyla pelet formuna getirilmiştir. Üretilen peletler, DIN EN ISO 527-1A, ISO 178 ve ISO 180 standarlarına uygun olarak enjeksiyon kalıplama yöntemiyle test numuneleri hâline dönüştürülmüştür. Çalışmanın temel amacı, özellikle darbe dayanımı olmak üzere, polipropilenin çekirdeklendirici ajanlar vasıtasıyla mekanik ve termal özelliklerinin iyileştirildiği kompozit yapıyı elde etmektir. Yapılan mekanik testler sonucunda, en yüksek darbe dayanımını %0.1 oranında Alaçatı bölgesi pomzası içeren (0.1A numunesi) PP kompozitinin gösterdiği belirlenmiştir. 0.1A kompozitin darbe dayanımının saf PP'nin darbe dayanımı değerinin yaklaşık %11 oranında arttırdığı gözlemlenmiştir. Bu bulgu doğrultusunda, 0.1A kompozitinin başka malzemelerele sinerjik etkisinin araştırılması üzerinde durulmuş ve içerisine IMS Polymers firmasından temin edilen ticari bir darbe dayanımı artırıcı (impact modifier) malzeme sırasıyla %5, %10 ve %15 oranlarında ilave edilerek yeni kompozit numuneler üretilmiştir. Bu numunelerin mekanik ve termal performansları ayrıntılı biçimde değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre en yüksek performans gösteren kompozit numunesi belirlenmiş ve bu numune içerisine bağlayıcı ajan (coupling agent) %1, %2 ve %3 oranlarında eklenerek sinerjik etkinin mekanik ve termal özellikler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Çalışma sonucunda, yalnızca çekirdeklendirici ajan kullanımının saf PP'nin özellikleri üzerinde sınırlı ya da ihmal edilebilir düzeyde etkili olduğu; ancak çekirdeklendirici ajanların darbe dayanımı artırıcı ve bağlayıcı ajanlarla birlikte kullanılması durumunda sinerjik bir etkinin ortaya çıktığı ve bu etkinin kompozitlerin mekanik ile termal özelliklerini belirgin şekilde iyileştirdiği tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

This thesis examines the impact of diatomite and pumice, obtained from various regions of Turkey, as inorganic nucleating agents on the mechanical and thermal characteristics of polypropylene (PP) material. The Kütahya, Alaçatı, Nevşehir, and Uşak regions provided pumice stones with varying chemical compositions, while the Kahramankazan/Ankara region supplied diatomite. After being ground up, the raw materials were sieved until the particles were less than 10 µm in size. We incorporated nucleating agents, specifically pumice and diatomite, into the polypropylene matrix within a twin-screw extrusion machine, at concentrations of 0.1%, 0.2%, and 0.3% of the total weight. Subsequently, these mixtures were processed into pellets. These pellets were then transformed into test specimens via injection molding, in accordance with the procedures outlined in DIN EN ISO 527-1A, ISO 178, and ISO 180. The aim of this work is to obtain a composite structure with improved mechanical and thermal properties of polypropylene, especially the impact resistance, by the inclusion of nucleating agents. The impact resistance of the polypropylene composite containing 0.1% Alaçatı area pumice (sample 0.1A) was found to be the highest from the results of the mechanical tests. The impact resistance of the 0.1A composite was increased by about 11% relative to pure polypropylene. Following this discovery, the combined effects of the 0.1A composite with several materials were investigated. Other composite samples were made by adding a commercial impact modifier from IMS Polymers at 5%, 10% and 15% concentrations. The mechanical and thermal properties of these samples have been studied in detail. The best performing composite sample was then selected and the effect of the synergistic effect on mechanical and thermal properties was studied by adding coupling agents in 1%, 2% and 3% to the selected composite sample. The study revealed that the use of nucleating agents alone had a minor or negligible effect on the properties of pure polypropylene. However, in the case where nucleating agents were used in combination with impact resistance enhancers and coupling agents, a synergistic effect was observed, which significantly improved the mechanical and thermal properties of the composites.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    578751

    Haloysit nanotüp dolgu malzemesi ile termoplastik ve termoplastik elastomer polimer matris kompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of halloysite filled thermoplastic and thermoplastic elastomer composite materials

    TUĞÇE ÖNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURAK ÖZKAL

  2. Tez No

    101

    Ulaş Sağlık Ocağı merkezinde nüfusun bazı niteliklerine ve konutların durumuna ilişkin bir çalışma

    An Investigation carried out at the Ulaş Public Health Centre concerning some characteristics of the population and housing conditions in the district of Ulaş

    EROL ŞANLI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Halk SağlığıCumhuriyet Üniversitesi

    Halk Sağlığı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERVET ÖZGÜR

  3. Tez No

    401

    Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği

    The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning

    NEVİN TURGUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ

  4. Tez No

    252

    İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar

    Başlık çevirisi yok

    BAHAR TÜRKYILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

  5. Tez No

    352

    Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini

    Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions

    EMİNE NAZAN ÜNAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN

Geri Dön