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

ÖZÜYAĞLI, Arzu; AKINCI, AKIN; OZSOY, Murat; MEHMETALİOĞLU, Cem

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

Arzu ÖZÜYAĞLI, (Asaş Alüminyum Sanayi ve Ticaret A.Ş. İstiklal Mah. Kışla Alanı Mevkii Küçücek Beldesi, Akyazı, Sakarya)

Cem MEHMETALİOĞLU, (Makine Mühendisliği Bölümü, Sakarya Üniversitesi, Sakarya)

Murat ÖZSOY, (Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Sakarya Üniversitesi, Sakarya)

Akın AKINCI (Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Sakarya Üniversitesi, Sakarya)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

15 0

Yıl: 2016 Cilt: 31 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 465 - 472 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

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

Öz:

Bu çalışmada, Polivinilklorür (PVC) boru üretiminde geleneksel olarak kullanılan CaCO3 dolgu malzemesi yerine, cam elyaf takviyeli polyester (CTP) boru üretiminde sulu kesim sırasında çıkan sanayi atığı kullanıldı. Atık; silisyum dioksit (SiO2), cam elyaf ve polyester reçine içermektedir. Sulu çamur halinde filtre 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 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, sertlik, çekme mukavemeti, eğme mukavemeti ve darbe dayanımı deneyleri yapılarak, kırık yüzeylerden taramalı elektron mikroskop (SEM) görüntüleri ve optik görüntüler alındı. PVC üretiminde geleneksel olarak kullanılan kalsiyum karbonat dolgu yerine CTP atık toz dolgu kullanılarak daha yüksek sertlik, eğme mukavemeti ve çekme mukavemeti değerleri elde edildi. CaCO3 dolgulu numunenin darbe dayanımının ise daha yüksek olduğu belirlendi. Atık katkısı ile daha düşük yoğunluk değerine sahip kompozit malzeme üretimi gerçekleştirildi.

Anahtar Kelime:

INVESTIGATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF GFRP PIPE PRODUCTION WASTE FILLED PVC MATRIX COMPOSITES

Öz:

In this study, waste powder output of wet cutting stage in GFRP pipe production was used instead of CaCO3filler traditionally used in PVC pipe production. Waste includes silicon dioxide (SiO2), glass fibre and polyester resin. Slurry, output of the filtre press was dried, milled, sieved and powdered respectively. Waste powder and aid materials in the process were mixed by an extruder to produce samples. Waste powder was used as a filler material in the PVC by weight ratio of 5%-70%. CaCO filled and pure PVC samples were produced in the same conditions to make comparison. The properties of all the PVC matrix composite samples were investigated by density, hardness, tensile strength, bending strength and impact resistance tests. Also scanning electron microscope and optic images were obtained from the cracked surfaces. Higher hardness, flexure and tensile strength values were obtained by using GFRP waste powder filler instead of calcium carbonate filler traditionally used in PVC production. The experimental results showed that CaCO3 filled samples had better impact strength. Lower density composite material production was performed by GFRP waste powder filler.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Bekhet, N.E., "Tribological Behavior of Drawn Polypropylene", Wear, Cilt 236, No 1-2, 55-61, 1999.
2. Mann, D., Automotive Plastics ve Composites Worldwide Markets and Trends to 2007, Elsevier, New York, A.B.D., 1999.
3. Zweifel, H. ve Amos, E., Plastics Additives Handbook, Hanser, Ohio, A.B.D., 2001.
4. Kaya, F., Ana Hatlarıyla Plastikler ve Katkı Maddeleri, Birsen Yayınevi, İstanbul, Türkiye, 2005.
5. Nass L., Encyclopedia of PVC, Second Edition: Compounding Processes, Product Design and Specifications, CRC Press, New York, A.B.D., 1992.
6. Ambrogi, V., Brostow, W., Carfagna, C., Pannico, M., ve Persico, P., "Plasticizer Migration From Cross-Linked Flexible PVC: Effects on Tribology And Hardness", Polymer Engineering ve Science, Cilt 52, No 1, 211-217, 2012.
7. Cowley, W. E., "Design Aspects of Butt Welded Thermoplastic Pipes", International Journal of Materials in Engineering Applications, Cilt 1, No 6, 323-327, 1979.
8. Balkaya, M. Sağlamer, A. ve Moore, I. D. "Conta Bağlantılı PVC Boruların Deformasyon Davranışının Laboratuvar Deneyleri İle Belirlenmesi", İTÜ Dergisi, Cilt 10, No 4, 153- 162, 2012.
9. Tanoğlu, M. ve Toğulga, M. "Kompozit malzemeler ve jeotermal uygulamaları", Jeotermal Enerji Semineri, Tepekule Kongre ve Sergi Merkezi, İzmir, 407-419, 23-25 Kasım 2005.
10. Weidenfeller, B. "Internal Friction Studies of Particulate Filled Polypropylene", Materials Science and Engineering: A, Cilt 442, No 1, 371-374, 2006.
11. Chen, N. Wan ve C. Zhang, Y. "Effect of NanoCaCO3 on Mechanical Properties of PVC and PVC/Blendexblend", PolymerTesting, Cilt 23, 169-174, 2003.
12. Bryant, W. S. ve 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.
13. Rothon, N. Particulate Fillers for Polymers, iSmithers Rapra Publishing, Shropshire, United Kingdom, 2001.
14. Zhu, A., Shi, Z., Cai, A., Zhao, F. ve 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.
15. Asokan, P., Mohamed O. ve Andrew P., "Assessing the Recycling Potential of Glass Fibre Reinforced Plastic Waste in Concrete and Cement Composites", Journal of Cleaner Production Cilt 17, No 9, 821-829, 2009.
16. Katz, H. S. ve Mileski, J. V. Handbook of fillers for plastics, Springer Science and Business Media, New York, A.B.D., 1987.
17. ASTM D6980 - 12, Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics by Loss in Weight, 2012.
18. Marghitu, D. B. Mechanical Engineer's Handbook, Academic Press, New York, A.B.D., 2001.
19. ASTM D792, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement, 2013.
20. ASTM D2240, "Standard Test Method for Rubber Property Durometer Hardness Shore Hardness, 2010.
21. Stuart, B. H. Polymer Analysis, John Wiley and Sons., New York, A.B.D., 210-227, 2008
22. ASTM D638, Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics, 2014.
23. ASTM D 790, Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials, 2010.
24. ASTM D4812, Standard Test Method for Unnotched Cantilever Beam Impact Resistance of Plastics, 2012.
25. Mengeloglu, F. ve 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.
26. Chen, C. H., Li, H. C., Teng, C. C., ve 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.
27. Zeng, X. F., Wang, W. Y., Wang, G. Q. ve 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.
28. Avci, A. E., Analysis of UV Induced Dehydrochlorınated PVC, Doctoral Dissertation, Bilkent University, Department of Chemistry and The Institute of Engineering and Science, Ankara, Turkey, 2003.
29. L. Nass, Encyclopedia of PVC, Second Edition: Compounding Processes, Product Design and Specifications, CRC Press, New York, A.B.D., 1992.
30. L. Gye-Seung., "Recycling EAF Dust by Heat Treatment with PVC", Minerals Engineering, Cilt 20, No 8, 739-746, 2007.
31. Saeed, L., "Pyrolysis and Combustion of PVC, PVC-Wood and PVC-Coal Mixtures in a TwoStage Fluidized Bed Process", Fuel Processing Technology, Cilt 85, No 14, 1565-1583, 2004.
32. Cazes, J., Analytical Instrumentation Handbook, Boca Raton, CRC Press, A.B.D., 2004.
33. McKinney, P. V., "DTA Evidence for Physical Orientation (Crystallinity) in PVC", Journal of Applied Polymer Science, Cilt 11, No 7, 1189- 1197, 1967.
34. Centeno, M. A., "Thermal Analysis of Monument Patina Containing Hydrated Calcium Oxalates", Thermochimica Acta, Cilt 512, No 1, 5-12, 2011.
35. İnternet: Atık Yönetim Sistemleri İçin Yatırım ve İşletim Maliyetleri ve Çeşitli Atık Türleri için Arıtım Fiyatları, http://atanafs.com/images/stories/download/Atik_ Yonetim_Sistemleri_icin_Yatirim_ve_sletim_Ma liyetleri_ve_Cesitli_Atik_Turleri_icin_Aritim_Fi yatlari.pdf.pdf, 2015

APA	ÖZÜYAĞLI A, MEHMETALİOĞLU C, OZSOY M, AKINCI A (2016). CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. , 465 - 472.
Chicago	ÖZÜYAĞLI Arzu,MEHMETALİOĞLU Cem,OZSOY Murat,AKINCI AKIN CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. (2016): 465 - 472.
MLA	ÖZÜYAĞLI Arzu,MEHMETALİOĞLU Cem,OZSOY Murat,AKINCI AKIN CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. , 2016, ss.465 - 472.
AMA	ÖZÜYAĞLI A,MEHMETALİOĞLU C,OZSOY M,AKINCI A CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. . 2016; 465 - 472.
Vancouver	ÖZÜYAĞLI A,MEHMETALİOĞLU C,OZSOY M,AKINCI A CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. . 2016; 465 - 472.
IEEE	ÖZÜYAĞLI A,MEHMETALİOĞLU C,OZSOY M,AKINCI A "CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ." , ss.465 - 472, 2016.
ISNAD	ÖZÜYAĞLI, Arzu vd. "CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ". (2016), 465-472.

APA	ÖZÜYAĞLI A, MEHMETALİOĞLU C, OZSOY M, AKINCI A (2016). CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(2), 465 - 472.
Chicago	ÖZÜYAĞLI Arzu,MEHMETALİOĞLU Cem,OZSOY Murat,AKINCI AKIN CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31, no.2 (2016): 465 - 472.
MLA	ÖZÜYAĞLI Arzu,MEHMETALİOĞLU Cem,OZSOY Murat,AKINCI AKIN CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.31, no.2, 2016, ss.465 - 472.
AMA	ÖZÜYAĞLI A,MEHMETALİOĞLU C,OZSOY M,AKINCI A CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2016; 31(2): 465 - 472.
Vancouver	ÖZÜYAĞLI A,MEHMETALİOĞLU C,OZSOY M,AKINCI A CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2016; 31(2): 465 - 472.
IEEE	ÖZÜYAĞLI A,MEHMETALİOĞLU C,OZSOY M,AKINCI A "CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31, ss.465 - 472, 2016.
ISNAD	ÖZÜYAĞLI, Arzu vd. "CTP BORU ÜRETİM ATIĞI İLAVELİ PVC MATRİKSLİ KOMPOZİT MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/2 (2016), 465-472.