Tarımsal kabuk katkılı polyamid 6 kompozitlerinin UV yaşlandırma sonrası mekanik özellikleri - Aydınlı, Fatih (Gebze Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025)
Bu tez çalışmasında, tarımsal kabuk katkılı polyamid 6 kompozitlerinin ultraviyole, morötesi (UV) ışını yaşlandırması sonrası mekanik özelliklerindeki değişikler incelenmiştir. Polimerik malzemeler kullanımları esnasında atmosferik etkilere maruz kalmaktadır. Güneş ışığı, sıcaklık, oksijen, nem ve diğer klimatik etkiler gibi faktörler polimerik malzemelerin hem görünüşünü hem de mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu etkilerin bilinmesi hem ürünün ekonomisi hem de ürünün garanti edilen süre içindeki fiziksel ve mekanik özelliklerini koruması açısından önemlidir. Polimerler ve polimer kompozitler zor şartlar altında uzun ömür istenen uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Sonuç olarak, üreticilerden özellikle kolayca denetlenemeyen veya kullanma süresinde yıkıcı bir şekilde bozulan ürünlerinin ömür beklentisini garanti altına almak için artan talep vardır. Bu nedenle polimerik malzemelerin yaşlandırma sonrası özelliklerini daha iyi anlamak ve dış ortam şartlarında kullanımı konusunda fikir edinmek için bu tez çalışması yapılmıştır. Polimerlerin özellikleri kullanım ortamı ve süresine bağlı olarak değişmektedir. Yaşlanma sonucunda özelliklerin kötüleşmesi, ürünün kullanım amacına uygunluğunu da sınırlandırmaktadır. Bu nedenle çevresel etkilere hassas olan termoplastik polimerlerin özelliklerinin incelenmesi önemli bir mühendislik problemidir. UV ışığı polimer zincirlerini doğrudan parçalayabilir ve oksijen varlığında UV radyasyonu plastiğin oksidasyonuna neden olur. Uygulanan UV'nin şiddeti, dolayısıyla kullanılan UV kaynağı, kullanılan plastiğin türüne, katkılara, öngörülen kullanım alanına ve elde edilmeye çalışılan mekanik özelliklere göre değişecektir. Öncelikle ceviz, ayçiçeği çekirdeği (Dakota tipi) ve Antep fıstığı kabukları elek kullanılarak öğütülmüştür. Polyamid 6 (PA6) granülleri ve öğütülmüş tarımsal kabuklar kurutulduktan sonra PA6 granüllerine belirli oranlarda öğütülmüş tarımsal kabuk katkıları ayrı ayrı karıştırılmıştır (PA6 kompozitleri). Ardından PA6 ve PA6 kompozitleri ekstrüderden geçirilmiş, soğutulmuş ve ardından enjeksiyona hazır hale gelmesi için kırılarak granül haline getirilmiştir. PA6 granülleri ve PA6 kompozit granülleri enjeksiyon öncesi tekrar kurutulmuş ve ardından enjeksiyonda üretildikten sonra tüm numunelere çentik darbe, eğme, çekme ve eriyik akış testleri uygulanmış ve taramalı elektron mikroskobunda (SEM) görüntüleri alınmıştır. PA6 ve PA6 kompozitlerinden üretilen tüm numuneler 24 saat, 72 saat, 120 saat ve 168 saat UV yaşlandırmaya maruz bırakılmıştır. Ardından çentik darbe, eğme, çekme ve eriyik akış testleri uygulanmış ve SEM görüntüleri alınmıştır. UV yaşlandırma sonrası mekanik özelliklerde önemli değişikliklerin olmaması dış ortamda kullanım konusunda olumlu bir durumu göstermektedir.

In this thesis study, the changes in the mechanical properties of agricultural shell filled polyamide 6 composites after ultraviolet (UV) ageing were investigated. Polymeric materials are exposed to atmospheric effects during their use. Factors such as sunlight, temperature, oxygen, humidity and other climatic effects adversely affect both the appearance and mechanical properties of polymeric materials. Knowing these effects is important both for the economy of the product and for maintaining the physical and mechanical properties of the product within the guaranteed period. Polymers and polymer composites are widely used in applications where long life is required under harsh conditions. As a result, there is an increasing demand from manufacturers to guarantee the life expectancy of their products, especially those that are not easily inspected or that deteriorate catastrophically during the period of use. Therefore, this thesis was carried out to better understand the properties of polymeric materials after ageing and to gain insight into their use under outdoor conditions. The properties of polymers vary depending on the environment and duration of use. Deterioration of properties as a result of ageing limits the suitability of the product for its intended use. Therefore, investigating the properties of thermoplastic polymers which are sensitive to environmental effects is an important engineering problem. UV light can directly break down polymer chains and UV radiation in the presence of oxygen causes oxidation of the plastic. The intensity of the UV applied, hence the UV source used, will vary according to the type of plastic used, the additives, the intended use and the mechanical properties to be achieved. Firstly, walnut, sunflower seed and pistachio shells were ground using a sieve. After drying the polyamide 6 (PA6) granules and the ground agricultural shells, ground agricultural shell additives were mixed into the PA6 granules in certain proportions separately (PA6 composites). The PA6 and PA6 composites were then extruded, cooled and then crushed into granules ready for injection. The PA6 granules and PA6 composite granules were dried again before injection and then all samples were subjected to notch impact, bending, tensile and melt flow tests and images were taken in scanning electron microscope (SEM). All specimens produced from PA6 and PA6 composites were subjected to UV ageing for 24 hours, 72 hours, 120 hours and 168 hours. Notch impact, bending, tensile and melt flow tests were then performed and SEM images were taken. The absence of significant changes in mechanical properties after UV aging indicates a favourable situation for outdoor use.
Mechanical properties of agricultural shell filled polyamide 6 composites after UV ageing
Keywords: Polimer Bilim ve Teknolojisi; Polymer Science and Technology