oz SEPIYOLIT-EPOKSI KOMPOZITLERININ DARBE DAYANIMININ GELİŞTİRİLMESİ Özatağ, S. Gülşah Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Ülkü Yılmazer Ortak Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Hayrettin Yücel Ekim 2002, 123 sayfa Bu çalışmada, ağırlıkça farklı içeriklerdeki dolgu maddeleri (0%, 7%, 14.3%) ve darbe dayanımını geliştiriciler (0%, 1%, 3%, 5%, 7%) ile modifiye edilmiş sepiyolit-epoksi kompozitlerinin darbe dayanımı, eğilme ve çekme özelliklerini içeren mekanik davranışlarının yanısıra termal ve morfolojik özellikleri de incelenmiştir. Uzun zincirli bir esnekleştirici olan polieter poliol ve lifli yapıdaki susuzlaştırılmış magnezyum silikat olan sepiyolit karışımı, bisfenol A'nın diglisidil eteri ve trietilenteraminden oluşan epoksi reçinenin darbe dayanıklılığını geliştirmek için eklenmiştir.Sepiyolit, mekanik ve fiziksel özellikleri geliştirmek, maliyeti düşürmek ve son ürün sertliğini arttırmak amacıyla dolgu maddesi olarak kullanılmıştır. Polieter poliol ise daha yüksek darbe dayanımı ve daha yüksek derecede esneklik sağlamak için darbe dayanımı geliştirici olarak kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskopu çalışmaları polieter poliol küreciklerine bağlı olarak, sepiyolit tanecikleri içermeyen, epoksi reçinelerin yüksek darbe dayanımına sahip olduğunu belirtmektedir. Bununla birlikte, sepiyolit örneklerdeki yükün lokal olarak daha fazla oluşmasını sağlayarak darbe dayanımını azaltmaktadır. Sonuçlar, sepiyolit taneciklerini içermeyen reçinenin çekme ve eğilme kuvvetlerinin 1%'lik darbe dayanımı geliştiricisi konsantrasyonunda en yüksek değere ulaştığını; çekme ve eğilme modüllerinin darbe dayanımı geliştiricisi miktarı ile azaldığını göstermektedir. Sepiyolitin genellikle çekme ve eğilme modülünü arttırdığı ancak çekme ve eğilme kuvvetini, çekme ve eğilmedeki uzamayı ve darbe dayanımını azalttığı bulunmuştur. DSC tarafından belirlenen kompozitlerin camsı geçiş sıcaklıkları darbe geliştiricisinin miktarı ile artmaktadır. Polieter poliol ile modifıye edilmiş sepiyolit epoksi-kompozitlerinin darbe dayanımı geliştiricisi ve sertleştiricisinin farklı sırada karıştırılarak sentezlenmesinin mekanik ve morfolojik özellikler üzerindeki etkileri önemli bulunmamıştır. Anahtar Sözcükler: Epoksi Bazlı Kompozitler, Sepiyolit, Darbe Dayanımının Geliştirilmesi, Polieter Poliol, Mekanik Özellikler vı

ABSTRACT IMPACT MODIFICATION OF SEPIOLITE-EPOXY COMPOSITES Özatağ, S. Gülşah M. S., Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Ülkü Yılmazer Co-Supervisor : Prof. Dr. Hayrettin Yücel October 2002, 123 pages In this study, the mechanical behavior such as the impact strength, flexural properties, tensile properties, as well as thermal and morphological properties of the modified sepiolite-epoxy composites were evaluated at different contents of fillers (0%, 7%, 14.3%) and impact modifiers (0%, 1%, 3%, 5%, 7% ) by weight. Polyether polyol, a long chain flexibilizer, and sepiolite, a dehydrated magnesium silicate of fibrous morphology mixture were added to improve the toughness of the epoxy formed by diglycidyl ether of bisphenol A and curing agent, triethylene tetramine (TETA). mSepiolite was used as the filler to improve the mechanical and physical properties and, to lower the cost and increase the final product rigidity. Polyether polyol was used as the impact modifier to impart higher impact strength and a higher degree of flexibility. SEM studies indicated that the epoxy resin containing no sepiolite particles has high impact strength owing to the spherical polyether polyol domains. However, sepiolite acts as stress concentrator and lowers the impact strength. The results showed that the tensile and flexural strength reach a maximum value at 1% concentration of the impact modifier and tensile and flexural moduli decrease with the polyether polyol content. It was found that, in general, sepiolite increases the tensile and flexural moduli, but decreases the tensile and flexural strength, tensile and flexural strain at break and the impact strength. The glass transition temperature of the composites that were determined by DSC increase with the impact modifier content. The effects of using different mixing orders of impact modifier and hardener on the mechanical and morphological properties of polyether polyol modified sepiolite-epoxy composites were found to be insignificant. Keywords: Epoxy Based Composites, Sepiolite, Impact Modification, Polyether Polyol, Mechanical Properties IV

123