Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2005
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Hasan Biltekin
Danışman: MÜNİR TAŞDEMİR
Özet:PE VE PP POLİMERLERİNE AHŞAP TOZU İLAVESİ İLE OLUŞTURULAN KARIŞIMLARIN MEKANİK, TERMAL VE MORFOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Ahşap plastik kompozitleri; ahşap plastik endüstrisinde hızla büyüyen bir sektör ve yeni bir materyal sınıfı olmuştur. Ahşap plastik kompozitler odun talaşı, termoplastik ve küçük miktarlarda proses katkılarının karışımı ile ekstrüzyon prosesinde gerçekleştirilir. Ahşap plastik kompozitleri dış kaplama materyalleri, oda içi paneller, cam çerçeve kaplaması, otomobil iç kısım parçaları ve diğer birçok değişik kaplamalı ürünlerde kullanılmaktadır. Ahşap plastik kompozitleri çoğunlukla polipropilen ve polietilen kullanılarak üretilir. Ahşap tozu olarak şeker kamışı, mısır koçanı, saman (buğday sapı) ve öğütülmüş fındık kabuğu gibi değişik türler plastiklerde dolgu olarak kullanılır. Bu dolgular ucuzluğu, kolay bulunabilirliği, makinede düşük aşınma ve proses ekipmanlarına daha az zarar vermesi nedeniyle cam elyaf, talk ve kalsiyum karbonat gibi diğer dolgu malzemeleri ile kıyaslandığında daha uygundur. Ahşap plastik kompozitler ahşap paneller üzerinde düşük su absorbsuyonu, düşük kalınlık karakteristiği, biyo bozunmaya karşı daha dayanıklılık gibi özellikler kazandırır. Bununla birlikte odunun su çekici ve plastiğinde suyu sevmeyen özellikte olmalarından dolayı odun ile plastik yüzeyleri arası gerilme transferi zayıflar. Bu problemin bir çözümü plastik ile ahşap arasındaki gerilme transferini iyileştirmek ve yüzeyler arası köprü kurabilecek uyumlaştırıcılar kullanılır. Odunun termal stabilitesi nedeniyle ahşap plastik kompozitler çoğunlukla 200 oC altındaki sıcaklıklarda işlenmesinden dolayı sadece termoplastiklerde kullanılır. Birçok dış uygulama olarak ahşap plastik kompozitler doğal ve geri dönüşümlü polietilen kullanılarak yapılır. Bunun yanında otomotiv uygulamalarında ve tüketici ürünlerinde polipropilenden yapılan ahşap plastik kompozitlerin yaygın olarak kullanılmasıyla beraber PVC ahşap plastik kompozitler de pencere üretiminde de kullanılmaktadır. Ahşap plastik kompozitlerde kullanılan odun çoğunlukla toz veya çok kısa elyaf formunda kullanılır. Ahşap plastik kompozitler yaklaşık % 50 oranında odun içermesine rağmen bazı kompozitlerde daha az miktarda veya daha fazla miktarlarda ( max. % 70) kullanılabilir. Ahşap elyaflarla veya uzun doğal elyaflarla karşılaştırıldığında ucuzluğu, kolay bulunabilmesi ve bilinirliğinin yanında yüksek dökme yoğunluğu (Toz halindeki plastiklerin veya maddelerin birim hacminin kütlesidir. Kütle yoğunluğuda denilebilir.) ve serbest akış doğasından dolayı odun tozları ahşap plastik kompozit üreticileri için daha caziptir. Çam, akçaağaç, meşe palamudu içeren türleri çoğunlukla kullanılanlardır. Partikül boyutları (çap) da çoğunlukla 0.2 ile 2 mm’dir Ahşap plastik kompozitler sadece odun ve plastik değildir. Bu kompozitler aynı zamanda küçük miktarlarda proses ve performans etkileyici katkı maddeleri de içermektedir. Bununla birlikte bağlama ajanları, ısı stabilizatörleri, pigmentler, yağlayıcılar, mantar önleyiciler ve köpük ajanları da kullanılabilmektedir. Doğal plastiğe ahşap eklenmesi plastiği oldukça sağlamlaştırmasına rağmen çoğu kez daha kırılgan yapar. Birçok ticari ahşap plastik kompozit ürünleri katı ahşaba göre önemli derecede daha az serttir. Mukavemet, uzama, çentiksiz darbe direnç enerjisi gibi mekanik özelliklerin artması için toz yerine elyaf katılması tercih edilir. Bununla birlikte elyafların düşük dökme yoğunluğu ve besleme gibi işleme zorluklarından dolayı elyafların ahşap plastik kompozitlerde kullanımı sınırlıdır. Kasım, 2005 Hasan Biltekin ABSTRACT SYNTHESIS AND INVESTIGATION OF MECHANICAL, THERMAL AND MORFOLOGICAL PROPERTIES OF PE AND PP/WOOD FLOUR COMPOSITES Wood/plastic composites (WPC) are a relatively new class of materials and one of the fastest growing sectors in the wood composites industry. WPCs are normally made from a mixture of wood flour, thermoplastic, and small amounts of process and property modifiers through an extrusion process. WPCs are used as outdoor decking materials, interior door panels, window moldings, interior automobile parts, and a large variety of other molded products. The most commonly used plastics for WPC manufacture are polyethylene and polypropylene. Various wood fibers, and even cellulosic wastes such as ground wood waste, bagasse, corncobs, and cereal straw, have been used as fillers for plastics. Wood compares favorably with other available fillers such as glass fibers for plastics since it is inexpensive, readily available, and causes lower machine wear and damage of processing equipment. WPCs could have many property advantages over wood panels, such as lower water absorbance, lower thickness swell, and more durable against biodeterioration. However, the interface between the wood and the plastic is typically weak and fails to transfer stress between the phases because wood is hydrophilic and thermoplastic is hydrophobic. Consequently, the full strength of the wood is unavailable to reinforce the plastic. One solution to this problem is a compatibilizer that bridges the interface and improves the stress transfer between wood and plastic. Because of the limited thermal stability of wood, only thermoplastics that melt or can be processed at temperatures below 200 deg C are commonly used in WPCs. Currently, most WPCs are made with polyethylene, both recycled and virgin, for use in exterior building components. However, WPCs made with wood- polypropylene are typically used in automotive applications and consumer products, and these composites have recently been investigated for use in building profiles. Wood-PVC composites typically used in window manufacture are now being used in decking as well. The wood used in WPCs is most often in particulate form (e.g., wood flour) or very short fibers, rather than longer individual wood fibers. Products typically contain approximately 50 percent wood, although some composites contain very little wood and others as much as 70 percent. The relatively high bulk density and free-flowing nature of wood flour compared with wood fibers or other longer natural fibers, as well as its low cost, familiarity, and availability, is attractive to WPC manufacturers and users. Common species used include pine, and maple. Typical particle sizes are 0.2 to 2 mm. Adding wood to unfilled plastic can greatly stiffen the plastic but often makes it more brittle. Most commercial WPC products are considerably less stiff than solid wood. Adding fibers rather than flour increases mechanical properties such as strength, elongation, and unnotched Izod impact energy. However, processing difficulties, such as feeding and metering low bulk density fibers, have limited the use of fibers in WPCs. Wood and plastic are not the only components in WPCs. These composites also contain materials that are added in small amounts to affect processing and performance. Although formulations are highly proprietary, additives such as coupling agents, light stabilizers, pigments, lubricants, fungicides, and foaming agents are all used to some extent. November, 2005 Hasan Biltekin