Karbon ve cam yünü dokuma kumaşları ile odun plastik kompozitlerinin teknik özelliklerinin geliştirilmesi

Bu çalışmada, odun plastik kompozitleri cam ve karbon lifi dokuma kumaşlar ile güçlendirerek teknolojik özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla 2 farklı kumaş tipi (cam ve karbon lifi) ve 2 farklı dokuma yoğunluğu (~200 gr/m2 ve ~400 gr/m2) kullanılmıştır. Çalışma için 3 farklı odun unu oranı (% 40, 50 ve 60) ve 2 farklı termoplastik polimer türü (polietilen ve polipropilen) seçilmiştir. Ayrıca % 3 oranında uyumlaştırma ajanı kullanımının kompozit özelliklerine etkisi incelenmiştir. Örneklerin fiziksel (yoğunluk, su alma/kalınlığına şişme, yüzey pürüzlülüğü), mekanik (statik eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülü, çekme direnci, vida tutma direnci, Janka sertlik) dış ortam dayanımı, termal (LOI ve TGA analizi) ve biyolojik dayanım özellikleri incelenmiştir. Ayrıca mikroskobik inceleme de yapılmıştır. Dokuma kumaşlar ile güçlendirme mekanik özellikleri dikkate değer derecede arttırmıştır. Eğilme direnci değerleri % 262'ye kadar arttırılırken, elastikiyet modülü değerleri % 246'ya kadar arttırılmıştır. Çekme direnci değerlerinde % 1325'e varan artışlar elde edilmiştir. Vida tutma direncinde ise % 83'e kadar artış sağlanmıştır. En yüksek mekanik özellikler 200 gr/m2 karbon ve 400 gr/m2 cam dokuma kumaşlar ile güçlendirilmiş örneklerden elde edilmiştir. Yüksek yoğunluklu polietilen en yüksek değerlerin elde edilmesini sağlamıştır. TGA analizi sonuçlarına göre cam ve karbon lifleri yüksek sıcaklıklara kadar bozunum göstermediği için kompozitin termal özellikleri de iyileştirilmiştir. Güçlendirme işleminin sertlik değerlerini olumlu etkilediği gözlemlenmiştir. Hızlandırılmış yaşlandırma testi sonrası en yüksek eğilme direnci ve eğilmede elastikiyet modülü değerleri kontrol örneklerine kıyasla güçlendirilmiş odun plastik kompozitlerinden elde edilmiştir. Dış ortam şartlarına maruz kalan örnek yüzeylerinde meydana gelen değişimler ATR-FTIR ve mikroskobik analiz ile incelenmiştir. Odun ve polimerin kimyasal yapısındaki oksidasyon reaksiyonları ATR-FTIR analizi ile ortaya çıkartılmıştır. Işık mikroskobu ile yüzeydeki bozunma net bir şekilde görüntülenmiştir. Artan odun unu miktarı çürüklük mantarlarına karşı hassasiyeti arttırmıştır. Taramalı elektron mikroskobu ile dokuma kumaşların odun/polimer karışımı içerisindeki durumu incelenmiştir. 200 gr/m2 karbon dokuma kumaşların matris içerisine daha iyi entegre olduğu görülmüştür.