Farklı türdeki polimer bağlayıcılı ve elyaf takviyeli hibrit kompozitlerin performansının incelenmesi

Bu çalışmada, yüksek mekanik özelliklere sahip farklı türdeki polimer bağlayıcılı ve elyaf takviyeli hibrit kompozitlerin üretimi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Üretilen hibrit kompozitlerde, matris olarak ortoftalik, izoftalik, tereftalik doymamış polyester reçineleri ve bisfenol-A bazlı vinilester reçine kullanılmıştır. Takviye malzemesi olarak kırpılmış E-tipi cam elyaflı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar 3 aşamadan oluşmuştur. İlk aşamada, ortoftalik, izoftalik ve tereftalik polyester reçinelerin epoksi bazlı vinilester reçine ile iki tabakalı plakaları üretilerek ara yüzey uyumu SEM görüntüleri incelenmiştir. İkinci aşamada, farklı tipteki reçinenin ikili ve üçlü hibrit karışımlarının 10 farklı kombinasyonu hazırlanarak bireysel özellikleri geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu aşamada öncelikle hibrit karışımlarının fiziksel ve mekanik testleri ile termal analizleri yapılmıştır. Sertleşen plakalar 50 ºC, 80 ºC ve 110 ºC de 1'er saat olmak üzere toplamda 3 saat kürleştirilmiştir. Son aşamada ise; hazırlanan reçine karışımlarına ağırlıkça %5, %10 ve %20 oranlarında kırpılmış E tipi cam elyafı takviye edilerek hibrit kompozitler üretilmiş ve mekanik testleri gerçekleştirilmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde, numune plaka ara yüzeylerinde yeterince homojen yapışma sağlandığı görülmüştür. Hibrit karışımlarda elde edilen pik ekzoterm sıcaklığının 180 °C ila 190 °C arasında elde edildiği ve Barcol sertlik değerleri ile birlikte değerlendirildiğinde tüm karışımların yeterli kürleşmeyi sağlandığı sonucuna varılmıştır. Yapılan analizler neticesinde, hazırlanan tüm hibrit reçine karışımları arasında en yüksek çekme dayanımı ortoftalik-tereftalik-vinilester (OTV) karışımı için; vinilester ham reçine ile kıyaslandığında %11,1 daha yüksek bulunmuştur. En yüksek eğilme ve charpy darbe dayananımı ise ortoftalik-izoftalik-vinilester (OIV) reçine için; vinilester ham reçine ile kıyaslandığında %4,3, ortoftalik ham reçine ile kıyaslandığında %23,9 daha yüksek olarak bulunmuştur. Matris reçine hibridizasyonu elyaf takviyesi ile güçlendirildiğinde, elyaf oranı arttıkça, mekanik özelliklerin arttığı ve en yüksek mekanik özelliklerin %20 elyaf oranında elde edildiği ve elyaf oranı arttıkça hibrit reçine karışımlarının mekanik özelliklerinin yükseldiği görülmüştür. Karışımların HDT ve FT-IR analizleri incelendiğinde reçine ve hibrit karışımlarında istenen moleküler aderansların ve çapraz ağ yapısının yeterli polimerleşmenin gerçekleştirdiği sonucuna ulaşılmıştır.