Akademik Veri Yönetim Sistemi
31. Ulusal Kimya Kongresi, İstanbul, Türkiye, 10 - 13 Eylül 2019, cilt.1, ss.433
Uzun Cam Elyaf Katkılı Polipropilen Kompozit Atıklarının Geri Dönüşümü ve Değerlendirilmesi
1*Ezgi SÖZEN, 1 Sennur DENİZ
1 Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Davutpaşa cd, No: 127, Esenler, İstanbul, 34210,
Türkiye
* E-mail: sozenezgi@gmail.com, deniz@yildiz.edu.tr
Bildiri
Dünya üzerinde kullanılan polimer ürünlerinin sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Kullanımının artmasındaki temel
nedenler hafiflik, kolay şekil alabilirlik ve ortam şartlarına dayanıklı olmaları olarak sıralanabilir. Polimer
malzemeler kullanım alanlarına göre tek başına veya yeterli olmadıkları durumlarda güçlendirmek ve
dayanımlarını artırmak bir takviye malzemesi ile kompozit malzeme formuna getirilerek kullanılmaktadır.
Polimer kompozit malzemeler takviye malzemelerine göre sınıflandırıldığında en yaygın kullanılan grubu elyaf
takviyeli kompozitler oluşturmaktadır (Vaidya ve Chawla, 2008). Polimer matriksi takviye etmek amacıyla
kullanılan elyaf türlerinden; cam elyaf, karbon elyaf ve doğal elyaf dikkat çekmektedir. Cam elyaf mukavemet
artırıcı özelliği olan ve karbon elyafa göre ucuz bir takviye ürünüdür. Cam elyaflar, kısa elyaf (SF) ve uzun elyaf
(LF) olarak sınıflandırılmaktadır (Sabancı, 2005). Polimer kompozit malzemelerin kullanım alanları otomotiv,
denizcilik, tıp, elektrik devre sistemleri, yapı sektörü şeklinde sıralanmaktadır. Cam elyafın kullanım alanlarına
bakıldığında ise öncelikle otomotiv sektörü gelmektedir (Moritzer ve Heiderich, 2016). Bu alanlarda hem proses
esnasında hem de proses sonrasında birçok atık oluşmaktadır. Bu atıkların geri dönüşümü ve değerlendirilmesi
için çalışmalar yapılmaktadır (Naqvia vd., 2018). Bu çalışmada, uzun cam elyaf katkılı polipropilen (PP-LFG)
kompozitlerin geri dönüşümü ile kompozitler hazırlanacak iyileşmeleri sağlamak hedeflenmiştir. Polimer olarak
polipropilen (PP) tercih edilmesinin sebebi üstün mekanik özellikleri sayesinde en çok tercih edilen ve aynı
zamanda geniş bir kullanım alanına sahip bir termoplastik polimer olması gelmektedir. Özellikle otomotiv
sektöründe polipropilen’in birçok parça için kullanımı dikkat çekmektedir. Takviye ürünü olarak cam elyaf tercih
edilme sebebi ise katkı olarak sahip olduğu kolay akma, iyi işlenebilirlik, mekanik dayanım ve renk kalitesi
gelmektedir.
Bu çalışma kapsamında, öncelikle PP-LFG içeren atık akü kapaklarından kompozit geri dönüşüm malzemesi
temin edilip parçalama ve öğütme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Öğütülen atık PP-LFG, geri dönüşüm
içeriği %1-20 aralığında olacak şekilde PP’ne eklenerek atık katkılı PP-LFG-X (x: atık geri dönüşüm malzemesi
katkı oranı) harmanları tek vidalı ekstrüderde hazırlanarak granül formuna getirilmiştir. Kompozitlerde toplam
cam elyaf oranı ağırlıkça %30 sabit tutularak hazırlanan atık katkılı PP-LFG-X granülleri enjeksiyon makinesinde
kalıplandıktan sonra mekanik ve ısıl özellikleri incelenmiştir. Cam elyaf oranı, polimer kompozit için en önemli
parametre olması nedeniyle hem atık geri dönüşüm malzemesinde hem de hazırlanan atık katkılı kompozitlerde
kontrol edilmiştir. Mukavemet değerlerinin belirlenmesi için mekanik testler olan darbe (Izod- Charpy), kopma ve
eğme testleri yapılmıştır. Isıl analiz için DSC ve moleküler yapı incelemesi için FTIR analizleri uygulanmıştır.
Atık katkılı PP-LFG-X kompozitlerinin mekanik ve ısıl test sonuçları, atık içermeyen referans numunesi olan
PP-LFG-0 ile karşılaştırılmıştır. Karakterizasyon analizleri sonucunda, % 15 atık katkılı PP-LFG-15 kompozitinin
katkısız referans numune olan PP-LFG-0’ın mekanik özelliklerini gösterdiği belirlenmiştir.
Anahtar kelimeler: Kompozit, polipropilen, cam elyaf, geri dönüşüm, atık değerlendirme
Referanslar
Vaidya, U. K., Chawla, K. K. (2008). Processing of fibre reinforced thermoplastic composites. Institute of Materials, Minerals and Mining
and ASM International Published by Maney for the Institute and ASM International. DOI 10.1179/174328008X325223.
Sabancı, Ş. (2005). Fiber Takviyeli Polimer Matriksli Kompozitlerin Enjeksiyon Yöntemi İle Üretimi. (Yayımlanmamış yüksek lisans tezi).
Yıldız Teknik Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Moritzer, E., Heiderich, G. (2016). Mechanical recycling of continuous fiber-reinforced thermoplastic sheets. Proceedings of PPS-31. AIP
Conf. Proc. 1713, 120013-1–120013-5; doi: 10.1063/1.4942328.
Naqvia, S.R., Prabhakaraa, H.M., Bramera, E.A., Dierkesa, W., Akkerman, R., Brema, G. (2018). A critical review on recycling of
end-of-life carbon fibre/glass fibre reinforced composites waste using pyrolysis towards a circular economy. Resources, Conservation &
Recycling 136 (2018) 118–129. Elsevier Ltd.
͋ Bu çalışmanın, Ar-Ge laboratuvarında gerçekleşmesini sağlayan Şişecam AŞ’ye desteğinden dolayı teşekkür ederiz.