Bazalt liflerle takviye edilmiş atık araç akü polimerlerinden kompozit üretimi-kompozitlerin mekanik, termal ve morfolojik özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada, akü atıklarının geri dönüşümü için alternatif bir yöntem geliştirilmesi amaç edinilmiştir. Bu çerçevede polipropilen esaslı akü atıkları ile saf polipropilenden oluşan karışımlara ağırlıkça farklı oranlarda doğal bir mineral lif malzemesi olan bazalt elyaf eklenerek kompozit malzemeler geliştirilmiştir. Oluşturulan ilk karışımlarda sadece saf PP ve PP esaslı akü atıkları kullanılmış olup daha sonra bu karışımlara ağırlıkça %3, %6, %10 ve %20 oranlarında bazalt elyaf lif ile takviyelendirilmiştir. Karışımlarda artan bazalt elyaf oranına bağlı olarak PP esaslı akü atıklarının oranı arttırılırken saf PP oranı azaltılmış ve bu şekilde toplamda beş farklı karışım oranında sahip kompozitler üretilmiştir. Elde edilen karışımlar öncelikle mekanik olarak bir mikserde hazırlandı. Bu mekanik karışımların kütlesel ve hacimsel akışkanlıklarının belirlenmesi için öncelikle eriyik akış analizi gerçekleştirildi ve elde edilen akışkanlık değerlerine göre ekstrüzyon ve enjeksiyon makinalarındaki çalışma sıcaklıkları belirlendi. Öncelikle mekanik olarak hazırlanmış olan bu karışımlar üç bölge ısıtmaya sahip tek vida ekstrüzyon makinasına dökülerek yaklaşık olarak 200 oC'de homojen hale getirildi. Bu homojen karışımlar ekstrüzyon makinasının kalıp kısmında tel şeklinde çekilerek su havuzuna daldırıldı ve soğutulduktan sonra kırıcıdan geçirilerek 2 mm ebatlarında granüller elde edildi. Elde edilen bu granüller numune üretimi için plastik enjeksiyon makinasına döküldü ve burada belirli sıcaklık ve basınçlarda kalıba püskürtüldü. Bu şekilde her bir karışım oranına ait olacak şekilde yaklaşık olarak 50 adet numune üretildi. Üretilen bu numunelerin mekanik termal ve morfolojik analizleri yapıldı. Numunelerin mekanik olarak çekme gerilmesi, üç nokta eğilme gerilmesi ve izod darbe dayanımları test edildi ve elde edilen değişimler grafiklerle gösterilerek tartışıldı. Termal olarak ise farklı karışım oranlarına sahip bu numunelerin TGA/DTA analizleri gerçekleştirildi ve bu sayede ısı artışına bağlı olarak ortaya çıkan kütle kayıpları ile erime ve yanma sıcaklıkları belirlendi. Farklı karışım oranlarında bazalt elyaf ve PP içeren numunelerin fiziksel bağlanma mekanizmaları da bu numunelerin kesitlerinin elektron mikroskobu altında görüntülenmesi ile tespit edilmiştir.