Karbon Elyaf Takviyeli Pps Kompozitlerin Özelliklerinin Farkli Uyumlaştiricilar Kullanilarak İyileştirilmesi


Aytaç A. (Yürütücü)

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Mühendislik Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Mart 2017
  • Bitiş Tarihi: Mart 2018

Özet

Poli(fenilen sülfit) (PPS) yarı kristalin bir termoplastik polimerdir. Boyutsal kararlılık, ısıl direnç, yüksek camsı geçiş sıcaklığı, erime sıcaklığı, çekme dayanımı gibi özellikleri nedeniyle dikkat çeken bir mühendislik polimeridir. Bu özelliklerin yanında organik sıvılara karşı dayanımı, yüksek alev direnci ve işlenebilirliğinin de iyi olması mühendislik uygulamalarında kullanımını artırmıştır. PPS bu özellikleri sayesinde elektronik ve otomotiv endüstrilerinde sıkça kullanılmaktadır. Karbon elyaf ise, düşük yoğunluk, düşük ısıl (termal) genleşme katsayısı, yüksek yorulma direnci, dayanım ve modül gibi özellikleri sayesinde özellikle uzay ve havacılık uygulamalarında en çok kullanılan takviye elyaf malzemesidir. Karbon elyafın, en önemli uygulama alanlarından biride polimerik matrisli kompozitlerin takviye edilmesidir. Karbon elyaf ile takviye edilmiş polimerik kompozitler üretim kolaylığı, kolay şekil verilebilme, yüksek dayanım/yoğunluk oranı gibi özellikleri sebebiyle birçok mühendislik uygulamasında tercih edilmektedir. Ayrıca karbon elyaf takviyeli PPS kompozitleri, sahip oldukları üstün özelliklere bağlı olarak hem endüstriyel hem de bilimsel alanda çalışma konusu olmuştur. KE takviyeli kompozitlerin özellikleri sadece karbon elyaf ve matrisin özelliklerine bağlı olmamakla birlikte, elyaf-matris ara yüzeyindeki etkileşime de bağlıdır. Çünkü bu iki bileşen arasındaki ara yüzey; uygulanan gerilimi matristen elyafa aktarır. Dolayısıyla matris ile elyaf arasındaki arayüzey etkileşimi kompozitin son mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Elyaf-matris ara yüzeyinin bu kadar önemli olması sebebiyle elyaf-matris yapışmasını arttırabilmek için birçok çalışma yapılmıştır ve çeşitli yöntemler kullanılmıştır. Bu yöntemlerden biri de matris modifikasyonudur. Matris modifikasyonu yönteminde elyaf yüzeyi ile kimyasal benzerliği olan uyumlaştırıcılar kullanılarak elyaf-matris ara yüzeyinin etkileşiminin arttırılmasına çalışılır.

Bu çalışmada, karbon elyaf takviyeli poli(fenilen sülfit) (KE/PPS) kompozitleri hazırlanıp bu kompozitlere farklı oranlarda üç farklı uyumlaştırıcı eklenerek, ara yüzey etkileşimi arttırılmaya çalışılacaktır. Buna ek olarak, kullanılan uyumlaştırıcıların, üretilen kompozitin özellikleri üzerindeki etkileri incelenecektir. Kompozit üretiminde, ara yüzey uyumlaştırıcı olarak; kondenzasyon polimerleri için kullanılan stiren akrilik temelli Joncryl, 1,4-fenilenbisoksazolin (PBO) ve poli(hedral oligomerik silseskuokzan) (POSS) kullanılacaktır.