Research Article

Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi

Volume: 34 Number: 4 December 31, 2022
EN TR

Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi

Abstract

Koronavirüs (COVID-19) salgını tüm dünyada koruyucu ekipmanların, maskelerin ve tulumların kullanımı arttırmıştır. Koruyucu maske ve tulumların polipropilenden (PP) imal edildiğini düşündüğümüzde maske bazlı PP atık miktarı dikkat edilmesi gereken seviyelere çıkmıştır. Çevre kirliliğini önlemek ve ekosistemi tehlikeye atmaktan kaçınmak için atık maskelerin düzenli bir şekilde toplanması ve geri dönüştürülmesi çok önemlidir. Bu çalışmada, tek kullanımlık maskelerin geri dönüştürülmesiyle elde edilen polipropilen (rPP) matrisli kompozit malzemeler imal edilmiştir. Bu kompozit malzemelerin otomotiv sektöründeki tampon ve benzeri parçalarda kullanılması durumunda, geliştirilen kompozit malzemelerin kopma uzamasını ve rijitliğini arttırmak için sırasıyla Olefin Blok Kopolimer (OBC) ve Grafen Nanoplaka (GnP) takviyeleri kullanılmıştır. Takviye malzemelerine ön işlem uygulanmasından sonra kompozit malzemeler imal edilmiştir. Çekme deneyi sonuçlarına göre GnP takviyesi kompozitlerin dayanımını ve elastisite modülünü arttırırken, OBC ise kompozitlerin kopma uzaması değerlerini iyileştirmiştir. Ayrıca bu çalışmanın diğer önemli bir amacı, imal edilen kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin mikromekanik yaklaşımlar kullanılarak belirlenmesidir. Bunun için Halpin-Tsai (HT), Mori-Tanaka (MT) ve Öz-uyumlu Model (Self Consistent Model-SC) gibi analitik yöntemler kullanılıp elde edilen sonuçlar birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmalar neticesinde düşük grafen takviyelerinde mikromekanik modeller ile tutarlı sonuçlar elde edilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

İstanbul Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ofisi

Project Number

MAB-2021-42811

Thanks

Bu araştırma, İstanbul Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ofisi (İTÜ BAPSIS) tarafından MAB-2021-42811 hibesi kapsamında desteklenmiştir

References

  1. Referans1 World Health Organization (WHO). Rational use of personal protective equipment for coronavirus disease (COVID-19) and considerations during severe shortages. 2020 (Erişim Tarihi 24 Ocak 2021). Erişim adresi: https://www.who.int/ publications-detail/rational-useof-personal-protective-equipment-for-coronavirusdisease-(covid-19)-and-considerations-during-severeshortages
  2. Referans2 K. Selvaranjan, S. Navaratnam, P. Rajeev, N. Ravintherakumaran, Environmental challenges induced by extensive use of face masks during COVID-19: a review and potential solutions, Environ. Challenge. 3 (2021), 100039, https://doi.org/ 10.1016/j.envc.2021.100039.
  3. Referans3 M.P. Luda, G. Ragosta, P. Musto, D. Acierno, L. Di Maio, G. Camino, V. Nepote, Regenerative recycling of automotive polymer components: poly(propylene) based car bumpers, Macromol. Mater. Eng. 288 (2003) 613–620, https://doi.org/ 10.1002/mame.200300001.
  4. Referans4 S.H. Jafari, A.K. Gupta, Impact strength and dynamic mechanical properties correlation in elastomer-modified polypropylene, J. Appl. Polym. Sci. 78 (2000) 962–971, https://doi.org/10.1002/1097-4628(20001031)78:5<9 62::AID-APP40>3.0.CO;2–5.
  5. Referans5 Shida Han, Tianci Zhang, Yuhang Guo, Chunhai Li, Hong Wu, Shaoyun Guo, Brittle-ductile transition behavior of the polypropylene/ultra-high molecular weight polyethylene/olefin block copolymers ternary blends: Dispersion and interface design, Polymer, Volume 182,2019,121819,ISSN0032-3861, https://doi.org/ 10.1016/ j.polymer.2019.121819.
  6. Referans6 Liang, J. Z. (2019). Impact fracture behavior and morphology of polypropylene/graphene nanoplatelets composites. Polymer Composites, 40(S1), E511-E516.
  7. Referans7 Yunbo, Luan & Gao, Feilong & Li, Yongcun & Yang, Jinglei & Hu, Yinchun & Guo, Zhangxin & Wang, Zhihua & Zhou, Aijuan. (2017). Healing Mechanisms Induced by Synergy of Graphene-CNTs and Microwave Focusing Effect for the Thermoplastic Polyurethane Composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 106. 10.1016/j.c omposit esa.2017.12.009.
  8. Referans8 Shokrieh, M. M., Esmkhani, M., Shokrieh, Z., & Zhao, Z. (2014). Stiffness prediction of graphene nanoplatelet/epoxy nanocomposites by a combined molecular–micromechanics method. Computational materials science, 92, 444-450.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2022

Submission Date

August 17, 2022

Acceptance Date

November 23, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 34 Number: 4

APA
İrez, A. B., & Kaya, R. (2022). Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 34(4), 569-579. https://izlik.org/JA82SE69TR
AMA
1.İrez AB, Kaya R. Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi. JEPS. 2022;34(4):569-579. https://izlik.org/JA82SE69TR
Chicago
İrez, Alaeddin Burak, and Ramazan Kaya. 2022. “Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi Ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler Ile Belirlenmesi”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 34 (4): 569-79. https://izlik.org/JA82SE69TR.
EndNote
İrez AB, Kaya R (December 1, 2022) Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 34 4 569–579.
IEEE
[1]A. B. İrez and R. Kaya, “Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi”, JEPS, vol. 34, no. 4, pp. 569–579, Dec. 2022, [Online]. Available: https://izlik.org/JA82SE69TR
ISNAD
İrez, Alaeddin Burak - Kaya, Ramazan. “Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi Ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler Ile Belirlenmesi”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 34/4 (December 1, 2022): 569-579. https://izlik.org/JA82SE69TR.
JAMA
1.İrez AB, Kaya R. Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi. JEPS. 2022;34:569–579.
MLA
İrez, Alaeddin Burak, and Ramazan Kaya. “Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi Ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler Ile Belirlenmesi”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, vol. 34, no. 4, Dec. 2022, pp. 569-7, https://izlik.org/JA82SE69TR.
Vancouver
1.Alaeddin Burak İrez, Ramazan Kaya. Geri Dönüştürülmüş PP Bazlı Nano Grafen Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Geliştirilmesi ve Mekanik Özelliklerinin Mikromekanik Yöntemler ile Belirlenmesi. JEPS [Internet]. 2022 Dec. 1;34(4):569-7. Available from: https://izlik.org/JA82SE69TR