Examination of Some Mechanical and Thermal Properties of Recycled PP and ABS Prototype Materials

Abstract

The consumption quantities and consumption rates of the products produced from polymer materials are increasing day by day. Because these plastic materials cannot be dissolved in nature for a long time, they also bring about various impurities. In addition, almost all polymer-based products are produced from petroleum, which is of limited source. Therefore, recycling of plastic materials and determination of the properties of recycled materials is of great importance. In this study, it was aimed to obtain a product that is equivalent to the product that can be obtained from waste plastics and original polymer materials using the primary recovery method. In this study, the original polypropylene (PP) and Acrylonitrile Butadine styrene (ABS) material was recycled three times with Ma/G series Injection Molding Machine (PP) and ABS materials were produced. On manufactured prototype materials; Heat Deformation test (HDT), melt flow index (MFI), Izod impact test, tensile test and hardness (shore-D) tests experimentally the changes in the thermal and mechanical properties has been investigated. As a result, approximately 30% improvement in thermal properties of recycled PP and ABS samples and approximately 50% reduction in mechanical properties were observed.

Keywords

• Polypropylene,Acrylonitrile Butadine Styrene,Recycling,Mechanical Tests,Thermal Tests

Geri Dönüşümü Yapılmış PP ve ABS Prototip Malzemelerin Bazı Mekanik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Polimer malzemelerden üretilen ürünlerin tüketim miktarları ve tüketim artış hızları gün geçtikçe artmaktadır. Bu plastik malzemeler, uzun süre doğada çözünemeyeceğinden dolayı çeşitli kirlilikleri de beraberinde getirmektedir. Ayrıca hemen hemen tüm polimer esaslı ürünler sınırlı kaynak olan petrolden üretilmektedir. Bu nedenle plastik malzemelerin geri dönüşümü ve geri dönüşümü yapılmış malzemelerin özelliklerinin tespit edilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada birincil geri kazanım yöntemi kullanılarak atık plastiklerden ve orijinal polimer malzemelerden elde edilebilecek ürüne yakın eş değerde ürün elde etmek amaçlanmıştır. Bu çalışmada, orijinal polipropilen (PP) ve Akrilonitril Bütadin Stiren (ABS) malzemesinden MA/G serisi enjeksiyon makinesi ile üç kez geri dönüşümü yapılmış (PP) ve ABS malzeme üretimleri gerçekleştirilmiştir. Üretimi yapılan prototip malzemeler üzerinde; Isı Deformasyon testi (HDT), Eriyik akış endeksi (MFI), Izod Darbe Testi, Çekme Testi ve Sertlik (Shore-D) testleri yapılarak termal ve mekanik özelliklerindeki değişmeler deneysel olarak incelenmiştir. Sonuç olarak, geri dönüşümü yapılmış PP ve ABS numunelerin termal özelliklerinde yaklaşık %30 iyileşme, mekanik özelliklerde yaklaşık %50 azalma gözlenmiştir.

Keywords

• Polipropilen,Akrilonitril Bütadin Stiren,Geri Dönüşüm,Mekanik Testler,Termal Testler

References

1. [1] A. Ezdeşir, E. Erbay, İ. Taşkıran, A. Yağcı, M. Cöbek and T. Bilgiç. “Polimerler 1 Kitabı” PAGEV Yayınları, İstanbul, 1999.
2. [2] F.Y. Anabal. “PET Atıkların Endüstride Değerlendirilmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Çevre Bilimleri Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara, 2007.
3. [3] R. Wu, G. Huang, X. Zhang. “Study on Thermodegradation of High Molecular Weight PET” IFJ, June, 54-55, 1994.
4. [4] S. Akkurt, “Plastik Malzeme Bilgisi Kitabı”, Birsen Yayınevi, İstanbul, 1991.
5. [5] M. Saçak, ; "Polimer Teknolojisi kitabı", Gazi Kitabevi, Ankara, Türkiye, Sayfa:1-18, 2005.
6. [6] E. Demirhan ; "Plastik Atıkların Geri Dönüşümü Dergisi", Plastik ve Ambalaj Teknolojisi, s. 16, ss. 101-108, 2009.
7. [7] IEEE Websitesi.(2019, 1 Aralık), [Online], Erişim: http://www.akbaslargrup.com/yeni/node/3,
8. [8] IEEE Websitesi. (2019, 3 Aralık), [Online], Erişim: http://www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/iki-boyutlu-malzemeler.

9. [9] IEEE Websitesi, (2019, 3 Aralık), [Online], Erişim: http://www.kimyaturk.net/.
10. [10] M. Öztürk, Plastikler ve Geri Kazanımı Dergisi, 1. Baskı, Y.T.Ü. İnşaat Mühendisliği Yayınları, 2005.
11. [11] A. Gündüzalp, S. Güven, “Atık, Çeşitleri, Atık Yönetimi, Geri Dönüşüm ve Tüketici: Çankaya Belediyesi ve Semt Tüketicileri Örneği”, Hacettepe Üniversitesi Sosyolojik Araştırmalar E-Dergisi, ss. 1-19, 2016.
12. [12] M. Umut, Ö. Topuz, V. Velioğlu, “Çöpten geri dönüşüme giden yolda sürdürülebilir tüketiciler”, CBÜ Sosyal Bilimler Dergisi, c. 13, s. 2, ss. 263-288, 2015.
13. [13] G. Çeken, “Üniversite öğrencilerinin gözünden geri dönüşüm işçileri (Ankara Üniversitesi ve Bilkent Üniversitesi örneği)”, Sinop Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, c. II, s. 1, ss. 109-125, 2018.
14. [14] M. Türemen, A. Demir, Özdoğan, E., “Tekstil endüstrisi için geri dönüşüm ve önemi”, Pamukkale Univ. Muh. Bilim Dergisi, c. 25, s. 6, ss.112-118, 2018.
15. [15] A. Ahrabi, İ. Bilici, A.Y. Bilgesu, “Pet atıkları kullanılarak kompozit malzeme üretiminin araştırılması”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., c.27, s. 3, ss. 467-471, 2012.
16. [16] A. Kaçar, “Atık kâğıt katkılı çimento harçlarının bazı mekanik özellikleri”, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, vol. 6, no.1, s. 1-6, 2018.
17. [17] E. Aslan, “Enjeksiyonla kalıplamada kalsit katkılı polipropilen malzemelerde geri dönüşüm oranının mekanik özelliklerine etkisinin belirlenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Makina Eğitimi Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara, 2013.
18. [18] M.A. Peydro, D. Juarez, S. Sanchez-Cabellero, R. Pla-Ferrando, “Study of the mechanıcal propertıes of recycled abs and recovery throught mıxıng wıth sebs” Annals of the Oradea Unıversıty Fascicle of Management and Technological Engineering ISSUE 1, http://www.imtuoradea.ro/auo.fmte/, pp.83-86, MAY 2014.
19. [19] B. Yaldız, “Cam elyaf katkısının geri dönüştürülmüş polyamid 6.6 plastiğinin mekanik özelliklerine etkisinin deneysel incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, Aksaray Üniversitesi, Aksaray, 2018.
20. [20] K. Ragaert, L. Delva, K. Geem, “Mechanical and Chemical Recycling of Solid Plastic Waste” Waste Management, pp.1-76, Agust 2017.
21. [21] N. Saude, K. Kamarudin, M. İbrahim, M.H.I. İbrahim, “Melt Flow Index of Recycle ABS for Fused Deposition Modeling (FDM) Filament”, Applied Mechanics and Materials, vol. 773-774, pp. 3-7 2015.
22. [23] I. Uygur, “Tensile behaviour of P/M processed (Al-Cu-Mg-Mn) / SiCp composites”, Iranian J. Science & Techn., vol.28, no.2, pp. 239-248 2004.
23. [24] I. Uygur, W.J. Evans, M. Bache ve B. Gulenc,“The fatigue behaviour of SiCp reinforced 2124 Aluminium matrix composites”, Metallofiz. Nove. Tekhnol. vol. 26, no.7 pp. 927-939 2004.
24. [25] I. Uygur, “Microstructure and wear properties of AISI 1038H steel weldments”, Industrial Lubrication and Tribology, vol.58, no.6, pp. 303-311 2006.
25. [26] I. Uygur,2 B. Gulenç, “The effect of shielding gas composition for MIG welding process on mechanical behaviour of low carbon steel”, Metalurgija, vol.43, no.1, pp. 35-40 2004.
26. [27] IEEE Websitesi. (2019, 3 Aralık), [Online], Erişim: https://www.sifiratik.gov.tr/content/files/uploads/9/EK8,%20Say%C4%B1n,%20Yavuz%20ERO%C4%9ELU,%20PAGEV%20%E2%80%93PAG%C3%87EV%20Ba%C5%9Fkan%C4%B1.pdf