Journal Article

·2025 OPEN ACCESS

Cam Elyaf/Polipropilen Melez İpliklerinden Elyaf Sarma Yöntemiyle Termoplastik Kompozit Boru Üretimi

Aylin Bekem YTU , Mustafa Doğu , Ahmet Ünal YTU

Black Sea Journal of Engineering and Science

Abstract

Polipropilen (PP), otomotiv, ambalaj, ev eşyaları ve tekstil endüstrisi gibi pek çok alanda kullanılan termoplastik bir polimer türüdür. Boru sektöründe de yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bunun başlıca nedeni metallerde olduğu gibi korozyon oluşmaması ve buna karşı ek bir korumaya ihtiyaç duyulmamasıdır. Bu sayede çelik ve çimento sistemlerinin yerini almaktadır. Boru sistemlerinde kompozit malzemelerin kullanılması daha hafif ve ince yapılar sağlamakta ve maliyetleri azaltmaktadır. Ancak, özellikle boru çapları büyüdükçe, kompozit yapı gerekliliği artmaktadır. Bu amaçla termoset kompozitler kullanılsa da PP kompozitlerin bunlara göre birçok avantajı bulunmaktadır. Bunlar yüksek dayanım, hafiflik, yüksek kimyasal direnç, düşük su emilimi, düşük maliyetli ve geri dönüşüm kabiliyetidir. Ancak PP kompozit üretimindeki temel sorun fiber-matris arayüzey oluşumudur. Bu sorunun üstesinden gelmek için melez iplikler geliştirilmiştir. Çeşitli türleri olmakla birlikte genel olarak takviye elyaf ve polimer elyaf karışımlarından oluşmaktadırlar. Bu sayede, sıcaklık altında işlenmesi sırasında polimer elyaf ergiyip takviye elyafları içine daha iyi emdirilebilir. Bu çalışmada cam elyaf takviyeli PP borular elde etmek amacıyla elyaf sarma işlemi uygulanmıştır. PP'yi daha kolay takviyelendirmek için cam elyaf/PP melez iplikler kullanılmıştır. Geleneksel olarak termosetlerin işlenmesinde kullanılan elyaf sarma işlemi, ısı ve basınç sistemleri ilavesiyle melez iplikler için modifiye edilmiştir. Helisel ve çevresel sarım teknikleri, ayrıca bunların kombinasyonu uygulanmıştır. Üretilen borulardan çevresel ve eksenel yönlerde numuneler alınmıştır. Çekme, eğme ve darbe testleri yapılarak, sonuçlar takviyesiz borular ile karşılaştırılmıştır. Üretilen tüm melez iplikli borular takviyesiz boruya göre daha yüksek modül ve dayanım göstermiştir. Genel olarak kombinasyonlu sarım tekniğiyle üretilen kompozit borudan özellikle çevresel yönde en yüksek sonuçlar alınmıştır.

Keywords

Materials science Physics

Subject Areas

Natural Fiber Reinforced Composites ·Polymers and Plastics ·Physical Sciences
Innovative concrete reinforcement materials ·Civil and Structural Engineering ·Physical Sciences
Innovations in Concrete and Construction Materials ·Building and Construction ·Physical Sciences