Zeytin Çekirdeği Tozu İlave Edilmiş Polipropilen Kompozitinin Aşınma ve Fiziksel Özellikleri

Abstract

Bu çalışmada; toz haline getirilmiş zeytin çekirdeği tozları polipropilen (PP) polimeri içerisine %5-10-15 ve 20 oranında katılarak çift vidalı ekstrüzyon makinesinde karıştırılarak dört farklı kompozit malzeme üretilmiştir. Polipropilen ve zeytin çekirdeği tozları arasındaki uyumluluğu artırmak için kompozite %5 oranında maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MA-g-PP) eklenmiştir. Daha sonra granül halindeki kompozit malzemeler enjeksiyon kalıplama yöntemi ile kalıplanarak standart test numuneleri basılmıştır. Kompozitin çeşitli fiziksel ve aşınma özellikleri hakkında bilgi edinmek için Vicat yumuşama sıcaklığı, ısıl çarpılma sıcaklığı, nem emme oranı, erime akış indeksi, oksijen indeksi ve aşınma testleri yapılmıştır. Ayrıca zeytin çekirdeği tozlarının matris içerisinde dağılımlarını görmek için darbe testleri sonucundan elde edilen kırık yüzeylerden taramalı elektron mikroskobisi (SEM) ile fotoğrafları çekilmiştir. Yapılan testlerin sonuçlarına göre, matris içerisinde zeytin çekirdeği toz (ZÇT) oranının artmasıyla; Vicat yumuşama sıcaklığı, ısıl çarpılma sıcaklığı, nem emme mikrarı ve aşınma oranı değerlerinin yükseldiği buna karşılık erime akış indeksi ve oksijen indeksi değerlerinin ise düştüğü tespit edilmiştir.

Keywords

• Polipropilen
• biyo kompozit
• zeytin çekirdeği tozu

Wear and Mechanical Properties of Olive Pit Powder Added Polypropylene Composite

Abstract

In this study, powdered olive pits were added to polypropylene at a rate of 5-10-15 and 20%, and four different polymer composite materials with olive pits were produced by twin screw extruder. 5% maleic anhydride grafted polypropylene (MA-g-PP) was added to the composite to increase the compatibility of polypropylene and olive pits. Later, the granular composite material was molded by injection molding method and standard test samples were molded. In order to learn about the physical and wear properties of the composite, Vicat softening point, heat deflection temperature, moisture content, melt flow index, limit oxygen index and wear tests were performed. In addition, in order to see the distribution of olive pit powders in the matrix, photographs of the broken surface were taken with scanning electron microscopy. According to the results of the tests, with the increase of olive pits powder ratios in the matrix; It was determined that the Vicat softening point, heat deflection temperature, moisture content and wear rate values increased while the melt flow index and limit oxygen index values decreased.

Keywords

• Polypropylene
• bio composites
• olive pit powder

References

1. Naghmouchi I., Espinach F.X., Mutje P., Boufi S. 2015. Polypropylene composites based on lignocellulosic fillers: How the filler morphology affects the composite properties. Materials Design, 65: 454-461.
2. Asim M., Abdan K., Jawaid M., Nasir M., Dashtizadeh Z., Ishak M.R., Hoque M.E. 2015. A review on pineapple leaves fibre and its composites. International Journal of Polymer Science, 2015 (6): 1-16.
3. Azwa Z.N., Yousif B.F., Manalo A.C., Karunasena W. 2013. A review on the degradability of polymeric composites base on natural fibres. Materials Desing, 47: 424-442.
4. Ashori A. 2008. Wood–plastic composites as promising green composites for automotive industries. Bioresour Technol., 99 (11):4661-4667.
5. John M.J., Thomas S 2008. Biofibres and biocomposites carbohydr. Polymer, 71: 343-364.
6. Banat R., Fares M.M. 2015. Olive oil waste filled high density polyethylene bio-composite: mechanical, morphological and water absorption properties. Int. Journal of Composite Materials, 5 (5): 133-141.
7. Kılıçaslan C. 2016. Zeytin pirinası/polyester kompozitin basma yükü altındaki mekanik özelliklerinin belirlenmesi. Mühendis ve Makina Dergisi, 57 (656): 26-30.
8. Tasdemir M. 2017. Effects of olive pit and almond shell powder on polypropylene. Key Engineering Materials, 733: 65-68.

9. Koutsomitopoulou A.F., Bénézet J.C., Bergeret A., Papanicolaou G.C. 2014. Preparation and characterization of olive pit powder as a filler to PLA-matrix bio-composites. Powder Technology, 255: 10-16.
10. Djidjelli H., Benachour D., Boukerrou A., Zefouni O., Martinez-Véga J., Farenc J., Kaci M. 2007. Thermal, dielectric and mechanical study of poly(vinyl chloride)/olive pomace composites. Express Polymer Letters, 1: 846-852.
11. Gümüş B.E., Yağcı Ö., Erdoğan D.C., Taşdemir M. 2019. Dynamical mechanical properties of polypropylene composites filled with olive pit particles. Journal of Testing and Evaluation, 47 (4): 2551-2561.
12. Ayrılmış N., Büyüksarı U. 2010. Utilization of olive mill sludge in manufacture of lignocellulosic/polypropylene composite. Journal of Materials Science, 45 (5): 1336-1342.
13. Öztürk N.K., Sever K., Seydibeyoğlu M.Ö., Sütçü M., Sarıkanat M., Seki Y. 2015. Pirina atığı katkılı termoplastik kompozitlerin termokinetik mikser ile üretimi. XIX. Ulusal mekanik kongresi, 24-28 Ağustos 2015 Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, 787-793.
14. Kızıltas A., Gardner D.J., Han Y., Yang H.S. 2010. Determining the mechanical properties of microcrystalline cellulose (MCC) filled PET/PTT blend composites. Wood Fiber Sci., 42 (2): 165-176.
15. Zhang X., Shen J., Yang H., Lin Z., Tan S. 2011. Mechanical properties, morphology, thermal performance, crystallization behavior, and kinetics of PP/microcrystal cellulose composites compatibilized by two different compatibilizers. J. Thermoplast. Compos. Mater., 24 (6): 735-753.
16. Valvez S., Maceiras M., Santos P., Reis P.N.B. 2021. Olive Stones as filler for polymer-based composites:a review. Materials, 14: 845.
17. Banat R. 2019. Olive pomace flour as potential organic filler in composite materials: A brief review. American Journal of Polymer Science, 9 (1): 10-15.