Doğal elyaf takviyeli polimer matrislerin mekaniksel ve arayüzey davranışlarının incelenmesi

Abstract

Kompozit malzemeler günümüzde hemen hemen tüm endüstriyel ve teknolojik alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu malzemeler ağırlıklı olarak sentetik elyaf takviyeleri ve termoset bazlı matris sistemleri kullanılarak üretilmektedir. Ancak termoset bazlı malzemelerin kürlendikten sonra geri dönüştürülemediği iyi bilinmektedir. Son yıllarda, sürdürülebilirlik ve çevresel etkinin azaltılması konusundaki küresel farkındalık, doğal elyaf takviyeli termoplastik kompozit malzemelere olan ilginin artmasına yol açmıştır. Bu ilgi, elektrikli araç pazarının genişlemesine paralel olarak bu tür malzemelere giderek daha fazla yönelen otomotiv endüstrisinde özellikle belirgindir. Bu tez kapsamında takviye elemanı olarak kenevir elyafı seçilirken, matris malzemesi olarak polipropilen iplik ve polipropilen granülleri kullanılmıştır. Polipropilen, hibrit iplik, kumaş ve granül formunda kullanılmış ve sıcak pres kalıplama yöntemi kullanılarak üç farklı kompozit plaka üretilmiştir. Elde edilen kompozit numuneler, ISO standartlarına uygun olarak üç nokta eğilme, Izod darbe, çekme ve darbeli delinme testlerine tabi tutulmuş ve elde edilen veriler buna göre analiz edilmiştir.

Composite materials are widely used in almost all industrial and technological fields today. These materials are predominantly produced using synthetic fiber reinforcements and thermoset-based matrix systems. However, it is well known that thermoset-based materials are non-recyclable once cured. In recent years, global awareness of sustainability and the reduction of environmental impact has led to a growing interest in natural fiber-reinforced thermoplastic composite materials. This interest is particularly evident in the automotive industry, which is increasingly turning to such materials in parallel with the expansion of the electric vehicle market. In the scope of this thesis, hemp fiber was selected as the reinforcing element, while polypropylene yarn and polypropylene granules were used as the matrix material. Polypropylene was utilized in the form of hybrid yarn, fabric, and granules, and three different composite plates were produced using the hot press molding method. The resulting composite samples were subjected to three-point bending, Izod impact, tensile, and drop-weight impact tests in accordance with ISO standards, and the obtained data were analyzed accordingly.