Lignin destekli atık polistiren kompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

Bu çalışmada laboratuvar ortamında Derin Eutektik Çözücü (DES) yöntemi ile elde edilen ve piyasadan satın alınan lignin, polistiren polimeri içerisinde dolgu maddesi olarak kullanılmıştır. Çalışmada, ligninin polistiren malzemenin mekanik, fiziksel ve morfolojik özelliklerini nasıl etkilediği araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, dünyada en fazla kullanılan termoplastik malzemelerden birisi olan polistirenin doğal bir polimer olan lignin kullanılarak daha çevreci hale getirilmesini sağlamak ve polistirenin mekanik direnç özelliklerini artırmaktır. Polistiren doğada yüzlerce yıl bozulmadan kalabilir. Bu maksatla çalışmada atık polistiren kullanılmıştır. Böylece polistirenin geri dönüşümü de amaçlamıştır. Çalışmada yöntem olarak polistiren ve lignin karışımı çözücü içerisinde eritilmiş ve kauçuk kıvamında karışım hazırlanmıştır. Karışı kalıplandıktan sonra fırın içerisinde çözücü uzaklaşana kadar bekletilmiştir. Çözücü aseton kompozit içerisinden uzaklaştığında, kompozit sertleşmiştir. Fırından alınan kompozitler, ebatlanarak analiz örnekleri hazırlanıştır. Lignin dolgulu polistiren kompozitin mekanik karakterizasyonunda eğilme, eğilmede elastikiyet modülü, çekme ve şok analizleri gerçekleştirilmiştir. Fiziksel karakterizasyonunda su alma, şişme ve yoğunluk analizleri gerçekleştirilmiştir. Morfolojik analiz yöntemlerinde ise stereo elektron mikroskop kullanılarak kompozitlerin yüzey ve matris iç yüzeyi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre lignin dolgulu polistiren kompozitlerin eğilme dirençlerinde iyileşme tespit edilmiştir. Eğilme dirençlerdeki iyileşmeye rağmen lignnin ilavesi kompozitin çekme dirençlerini azaltmıştır. Kopmada uzama oranları ticari ligninde azalırken DES (Deep Eutectic Solvents) yöntemiyle elde edilen lignin kullanımında artmıştır. Kompozitlerin fiziksel özelliklerinden kalınlığına şişme ve su alma miktarları artarken yoğunluklar düşmüştür. Elde edilen sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde polistiren polimerlerin lignin gibi doğal bir polimer ile takviye edilmesinden olumlu sonuçlar elde edilmiştir.