Doğal atık takviyeli biyobazlı polimer kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

Ticari epoksi reçine, havacılık, otomotiv, rüzgar enerjisi, kompozit malzemeler, boyalar ve kaplamalar gibi geniş bir küresel pazar potansiyeline sahip olmasına rağmen, bir endokrin bozucu olan bisfenol-A (BPA) içermesi insan sağlığı ve çevre açısından araştırmacıları biyobazlı epoksi üretmeye teşvik etmektedir. Bu motivasyon tarafından beslenen bu tez çalışmasında, biyobazlı itakonik asit (İA) ile epiklorohidrin (EKH) arasında gerçekleşen esterifikasyon reaksiyonu yoluyla biyobazlı bir epoksi reçine (EİA) üretilmiştir. EİA'nın kimyasal yapısı FT-IR ve 1H NMR analizleri ile doğrulanmıştır. Zeytin küspesi (pirina) atığı (PA), takviye olarak; potansiyeli, biyolojik olarak parçalanabilirliği ve maliyet tasarrufu özellikleri nedeniyle değerlendirilmiştir. Doğal atık takviye malzemesi, yüzey özelliklerini geliştirmek için sodyum hidroksit (NaOH) ile kimyasal işleme tabi tutulmuştur. Saf-PA ve NaOH ile modifiye edilmiş PA (NaOH-PA), bisfenol A tipi epoksi reçine (ER)-EİA karışım matris sisteminde ucuz takviye malzemesi olarak kullanılmıştır. Bu çalışma ile, modifiye ER sistemi ve takviye elemanlarının kompozit malzemelerin üzerindeki etkisi incelenmiştir. Takviye malzemeleri FT-IR, FE-SEM/EDX ve parçacık boyutu analizi ile karakterize edilirken, kompozitler TGA, SEM, su tutma ve temas açısı ölçümü (T.A.) ve mekanik testler kullanılarak karakterize edilmiştir. Morfolojik sonuçlar, alkali modifiye PA dolgu maddeleri ile ER-EİA matrisi arasındaki adezyonda bir artış olduğunu göstermiştir. NaOH-PA kompozitleri, hem saf ER-EİA hem de işlenmemiş PA kompozitlerine kıyasla daha yüksek çekme dayanımı sergilemiştir. Çalışma, ağırlıkça %20 NaOH ile modifiye edilmiş PA'dan (ağırlıkça %7:3) oluşan kompozit malzemenin çekme dayanımı (94,2 MPa) ve elastik modülü (E-modül) (7,1 GPa) açısından yüksek değerler gösterdiğini ortaya çıkarmıştır. NaOH-PA takviyeli kompozitler hidrofobik yüzeyler sergilemiştir.