Bor minerali atığı katkılı polipropilen kompozit malzemelerin mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu deneysel çalışmada, endüstrinin değişik alanlarında kullanılan saf polipropilen (PP) polimeri ile, ağırlık olarak farklı oranlarda bor mineral atığı katkılı (%10-%40) kompozitlerin ve maleik anhidrit asit ile aşılanmış polipropilen (PP-g- MA) uyumlaştırıcılı farklı oranlarda bor mineral atığı katkılı (%10-%40) kompozitlerin mekanik, fiziksel, tribolojik ve mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Deneylerde kullanılan saf PP ve PP polimer kompozitlerin çekme mukavemeti, kopma mukavemeti, % uzama, elastiklik modülü gibi mekanik özellikleri ile yoğunluk, sertlik gibi fiziksel özellikleri araştırılmıştır. Buna ilaveten deneylerde kullanılan PP ve PP kompozitlerin sürtünme katsayısı ve spesifik aşınma oranı gibi tribolojik özellikleri de araştırılmıştır. Aşınma ve sürtünme davranışları pim-disk aşınma cihazında gerçekleştirilmiş olup, deneyler kuru ortam şartlarında yapılmıştır. Deneyler oda sıcaklığı ortamında, 20N ve 40N yükte ve 1 m/s kayma hızında 1000 m kayma yolunda yapılmıştır. Deneyler sonucunda saf PP polimer ve bor mineral atığı katkılı PP kompozit malzemelerin aşınma ve sürtünme davranışlarına uygulanan yükün etkisi, sürtünme sırasındaki sıcaklığın etkisi, PP polimerine ilave edilen farklı katkı oranlarının etkisi incelenmiş ve etkileri birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Mikroyapı incelemeleri için ise hem optik mikroskop hem de taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Deneyler sonucunda, mekanik, tribolojik ve fiziksel özellikler açısından en iyi kompozit malzemenin PP+%3PP-g- MA+%40BA kompoziti olduğu tespit edilmiştir.

In this experimental study, used in different areas of the industry, pure polypropylene (PP) polymer with boron mineral waste addition in different proportions by weight (%10-%40) composites and maleic anhydride acid-grafted polypropylene (PP-g- MA) boron mineral waste addition in different proportions by weight (%10-%40) composites have been examined to mechanical, physical, tribological and microstructural features. The pure PP and PP polymer composites used in the experiments were investigated to mechanical properties such as tensile strength, tensile strength, % elongation, modulus of elasticity and physical properties such as density and hardness. In addition to this, the pure PP and PP polymer composites used in the experiments were investigated to tribological properties such as friction coefficient and specific abrasion rate. The abrasion and friction behaviors of the high performance polymers used in the experiments were carried out in the pin-disc wear device and the experiments were carried out in dry environment conditions. Experiments in room temperature environment, 20N and 40N load and 1 m / s shear rate of 1000 m glide path are made. As a result of the experiments, the effect of load applied to wear and friction behavior of pure PP polymer and boron mineral wool added PP composite materials, the effect of temperature on friction, the effect of different additives in PP polymer were investigated and the effects were coMPared with each other. Both the optical microscope and the scanning electron microscope were used for microstructure examination. As a result, the best composite material in terms of mechanical, tribological and physical properties PP+%3PP-g- MA+%40BA composite have been identified.