Doğal lif ile güçlendirilmiş polilaktik asit/polipropilen kompozitlerin mekanik ve termal özellikleri

Günümüzde odun-plastik kompozit ürünler dış cephe kaplamaları, sandalye, masa, bank, mobilya, otomotiv, inşaat gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Odun-plastik kompozitlerin bu alanlarda kullanılabilmesi için kompozitlerin dayanıklı ve ekonomik olması gerekmektedir. Ülkemizde her yıl ciddi miktarda tarımsal atık oluşmaktadır. Bu atıklar odun plastik kompozitlerde kullanılarak ekonomiye geri kazandırılabilir. Bu tez çalışmasında polilaktik asit (PLA) /polipropilen (PP)/pirinç sapından oluşan biyokompozit malzemeler üretilmiştir. PLA özellikleri sayesinde petrol bazlı polimerlere alternatif olarak kullanılmaya başlanmıştır. Pirinç sapları Trakya Tarımsal Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü'nden temin edilmiştir. Maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MAPP) kullanılarak doğal lifler ile polipropilen arasındaki bağı güçlendirmek amaçlanmıştır. PLA/PP karışımı %4 MAPP ve %30 pirinç sapı ile takviye edilmiştir. PLA/PP aralarında % 75-25, 50-50 ve 25-75 oranlarında 3 farklı varyasyon hazırlanmıştır. Değişen PLA/PP oranlarının biyokompozit malzemenin termal ve mekanik özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Kontrol numuneleri olarak takviyesiz PLA ve PP plakalar üretilmiştir. Malzemeler homojen karışım elde edilebilmesi için öğütücü kullanılarak toz haline getirilmiştir. Mekanik karıştırmanın ardından karışımlar çift vidalı ekstrüder ile granül haline getirilmiştir. Böylece ilk biyokompozit ara ürünler elde edilmiştir. Granül halindeki biyokompozit karışıma sıcak presle 200x200x3.5 mm kalıpla plaka şekli verilmiştir. Son olarak plakalardan lazer kesim cihazı ile test numuneleri elde edilmiştir. Hazırlanan test numuneleri mekanik özellikleri çekme-eğilme, termal özellikleri TGA ve kimyasal yapısı FTIR ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar katkısız PP ve PLA'nın özelliklerine karşı ve kendi aralarında değerlendirilmiştir. Termal testler sonucu biyokompozit malzemelerde kalıntı miktarının arttığı, ilk bozunma sıcaklıklarının düştüğü görülmüştür. Mekanik analizler ile birlikte kompozit malzemelerin kontrol örneklerine kıyasla daha düşük performans gösterdikleri görülmüştür. PLA25 çekme direnci 18,74 MPa ve eğilme direnci 42,92 MPa ile en yüksek mekanik özelliklere sahiptir. PLA75 en düşük performansı sergilemiştir. Çalışma göz önüne alındığında biyokompozit malzemeler maliyet ve performans açısından tercih edilebilir birer alternatif olabilirler.