Borlu Fenol Formaldehit-Reçinesi



Benzer belgeler
BORLU POLİMER ODUN KOMPOZİTLERİ

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

MUHENDISLIK PLASTIKLERI ENGINEERING P L A S T I C S

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

BOR ESASLI SERAMİKLER (BOR NİTRÜR) Savunma Sanayide Borun Kullanımı ÇalıĢtayı Savunma Sanayi MüsteĢarlığı ANKARA

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

MEYVE ÇEKİRDEK KABUKLARININ POLİMER AHŞAP KOMPOZİT MALZEME OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

SERT LİF LEVHALARIN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNE SICAKLIK VE BASINCIN ETKİSİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Faz Malzeme Oranının Polimer Beton Özellikleri Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Kahramanmaraş, Türkiye

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

THE EFFECT OF THE THERMOPLASTIC STARCH ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) BASED POLYMER COMPOSITES

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

TİO 2 KULLANIMININ PVA ESASLI BİYOBOZUNUR KOMPOZİTLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ. Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş, Türkiye

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Bir katı malzeme ısıtıldığında, sıcaklığının artması, malzemenin bir miktar ısı enerjisini absorbe ettiğini gösterir. Isı kapasitesi, bir malzemenin

SinterlenmişKarbürler. Co bağlayıcı ~ Mpa Sertlikliğini 1100 ⁰C ye kadar muhafaza eder Kesme hızları hız çeliklerine nazaran 5 kat fazladır.

MEYVE ÇEKİRDEK KABUKLARININ POLİMER AHŞAP KOMPOZİT MALZEME OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 19030,ÇORUM

Termoplastik Esaslı Polimer Kompozitlerin Üretilmesinde Orman Budama Atıklarının Değerlendirilmesi a

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME

SiC İÇEREN TUĞLALARA ALTERNATİF BİR ÜRÜN OLARAK YÜKSEK ALKALİ VE AŞINMA DİRENCİNE SAHİP HAZAL T2AR TUĞLASININ AR-GE SÜRECİ VE TEKNİK ÖZELLİKLERİ

POLYAMİD & NYLON 6,6 SENTEZİ. Bektaş DOĞAN Gökhan GÜRSOY

Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) ve Atık Pirinç Saplarından Üretilen Kompozitlerin Bazı Mekanik ve Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

KARBON AEROJEL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

NANO KURġUN ÜRETĠMĠ VE KARAKTERĠZASYONU

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi ISIDAÇ 40 IN PREFABRİK İMALATLARDA KULLANIMI

DOKUMA E-CAM/POLYESTER NANO SİLİKA KOMPOZİTLERİN EĞİLME ÖZELLİKLERİ

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

İÇERİK Kompozit malzemeler

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

PROJENİN ADI POLİMER KATKILI ASFALT ÜRETİMİNİN ARAŞTIRILMASI. Danışman: Doç.Dr. İsmet KAYA. Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

İLERİ SOL JEL PROSESLERİ

LİSTE /LIST DKMB YETERLİLİK DENEY VE KALİBRASYON PROGRAMI DKMB PROFICIENCY TEST AND CALIBRATION PROGRAM. Deney Metodu Test Method

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Fındık Kabuklarının Polipropilen Esaslı Polimer Kompozit Üretiminde Değerlendirilmesi

Buğday Sapı Unu Katkılı Nişasta Esaslı Kompozitlerin Mekanik Özellikleri Üzerine Polikaprolakton (PCL) Oranının Etkisi

POLİMER. Bakalit (Bakalite) Sentezi (Fenol-Formaldehit Reçineleri)

Monolitik Refrakter Malzemelerde Temel Özelliklerin Detaylandırılması

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Çeşitli Masif ve Kompozit Ağaç Malzemelerin Bazı Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi

Polimer Teknolojisi. Kimya Mühendisliği Bölümü Yrd.Doç.Dr.Eylem Yalçınkaya III.BÖLÜM 2015

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

SERAMİK MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER ve ÜRETİMİ

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

İYC MADENCİLİK SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. NE AİT MUĞLA - FETHİYE YÖRESİ BEJ TÜRÜ KİREÇTAŞININ FİZİKO-MEKANİK ANALİZ RAPORU

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ -I

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

2016 yılında başlayan/devam eden Yüksek Lisans 2 18 Doktora -- 4 TOPLAM 2 23

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

TUĞLA MASSESİ ÖĞÜTME DURUMUNUN ÜRÜN TEKNİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Ahşabın Kimyasal Bileşiminin Ahşap Polimer Kompozitlerin Bazı Fiziksel Özellikleri Üzerine Etkisi

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ

ISIDAÇ 40. yapı kimyasalları. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

PBT KULLANIMI VE SAĞLADIĞI AVANTAJLAR

Bütün termoplastik olefinlerle uyumludur. Dispersiyonu zor olan organik ve inorganik pigmentlerde dağılımı düzenler. Masterbatchte yüksek pigment

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

İçerik Mühendislik Polimerleri... 2 Transparant Polimerler... 7 Temizleme ve Bakım Granülatları... 7 Diğerleri... 7

Yüksek Yoğunluklu Lif Levhanın Bazı Özellikleri Üzerine Dolomit Mineralinin Etkisinin Araştırılması. Ferhat ÖZDEMİR *

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

CACSAND. yüksek performanslı kalsiyum alüminat agregası. Yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalarınız için özel bir agrega!

TERMOPLASTİKLER, TERMOSETLER, ELESTOMERLER, FİBERLER

INSA 283 MALZEME BİLİMİ. Giriş

Nanografi Nanoteknoloji Bilişim İmalat ve Danışmanlık Ltd. Şti.

ZİRKONYUM TUNGSTAT (ZrW 2 O 8 ) ÖNCÜLLERİNİN ÇÖZ-PEL YÖNTEMİ İLE DÜŞÜK SICAKLIK VE YAŞLANDIRMA SÜRELERİNDE ELDE EDİLMESİ

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Malzeme Bilgisi. Mühendsilik Malzemeleri - RÜ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

ATIKSULARDA FENOLLERİN ANALİZ YÖNTEMİ

FİNAL PROGRAMI (BÜTÜN DÖNEMLER) 29.Ara Ara Ara Oca Oca.15 Pazartesi Salı Çarşamba Perşembe Cuma

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

POLİÜRETAN NANO-KOMPOZİT SENTEZİNDE KULLANILMAK ÜZERE NANO-BÖHMİT ÜRETİMİ VE İŞLEVSELLEŞTİRİLMESİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

ISIDAÇ 40. refrakter. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

CAM FĠBER TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN FĠZĠKSEL VE MEKANĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN BELĠRLENMESĠ

ÇİNKO STEARAT VE DOĞAL ZEOLİTİN PVC NİN ISIL KARARLILIĞINA SİNERJİSTİK ETKİSİ ÖZET

ÇAPRAZ BAĞLAMA PVA ESASLI BİYOBOZUNUR KOMPOZİTLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ

NANO MALZEMELER: BETONDA KULLANIMI VE ÖZELLİKLERİ

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

Transkript:

38 Borlu Fenol Formaldehit-Reçinesi Ertuğrul ALTUNTAŞ 1*, Murat ERTAŞ 1, Eyyup KARAOĞUL 1, M. Hakkı ALMA 1, Ali ŞAMİL 2, Bilal ACEMİOĞLU 2 1 KSÜ, Orman Fakültesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş 2 KSÜ, Fen edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, Kahramanmaraş ÖZET: Bu bildiride ülkemizde büyük potansiyele sahip bor maddesinin değerlendirilmesinde yeni bir kullanım alanı açılması amaçlanmıştır. Yapılan çalışmada borik asit kullanılarak, sıcaklık ve sürelerde borlu fenol formaldehit polimerleri sentezlenmiştir. Sentezlenen bu polimer, odun talaşları ve yerfıstığı kabuğu talaşlarının belirli oranlarda eklenerek elde edilen kompozitlerin fiziksel, mekanik özellikleri ve ısı iletkenliği testleri yapılmıştır. Borlu polimerlerden elde edilen yeni kompozitlerin bu özellikleri, ticari olarak üretilen borsuz fenol formaldehit polimer esaslı kompozitlerin özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Borlu polimer-odun kompozitlerin fiziksel (su almaya karşı direnci ve miktarı) mekanik (eğil me direnci, eğilmede elastikiyet modulü ve çentik şok direnci) özellikleri ve ısı iletkenliği özellikleri ticari fenol formaldehit polimer esaslı kompozitler ile kıyaslandığında olumlu anlamda iyileşmeler tespit edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Borlu fenol formaldehit polimeri, Borlu Fenol Formaldehit polimerin fiziksel ve mekanik özellikler, ısı iletkenliği, borik asit. Phenol-Formaldehyde with Boron Resin ABSTRACT: In this paper, boron-based phenol formaldehyde polymers were synthesized by using boric acid at different reaction conditions (e.g., temperature and residence time), and new composites were obtained by mixing them with wood powders and peanut shell. First of all, some physical and mechanical properties and the parameters of thermal conductivity of the boron modified polymers were determined, and those properties were compared to commercial phenol formaldehyde polymers. Then, the physical, mechanical properties and parameters of thermal conductivity of the composites made of the combination of boron-modified polymers, wood powders and peanut shell powders were done and compared with those of commercial phenol formaldehyde polymer-based composites. The results showed that some physical (the parameters of thermal conductivity, water resistance) and some mechanical properties (bending strength, elasticity of modulus for bending strength and izod impact strength) of the composites made of the boron-modified based polymer and wood powders were improved in comparison to those of the ones prepared from commercial phenol formaldehyde polymers and wood powders. Keywords: Boron-based phenol formaldehyde polymer, physical and mechanical properties, boric acid, thermal conductiviy. 1. GİRİŞ Günümüz de teknolojinin gelişmesi, endüstriyel uygulamalarının gerektirdiği ortam ve şartlar için sürekli olarak daha nitelikli malzemelere ihtiyaç duyulmaktadır. Ancak endüstriyel ürünlerin rekabet edilebilir olabilmesi için malzemenin farklı uygulamalara dayanıklı olması gerekmektedir. Fenolik reçineler, sentetik malzeme bağlayıcı türlerinden biri olup, uzun zamandan beri endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır. Asidik ve bazik karakterli katalizörlerin kullanılmasıyla novalak ve resole reçinelerin elde edilmesi ile malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin geliştirilmesinde önemli değişiklikler sağlanabilmektedir. Kompozit materyallerin üretilmesi ve geliştirilmesi gibi bir çok konu üzerinde yapılan çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. *Sorumlu Yazar: Ertuğrul ALTUNTAŞ, ealtuntas@ksu.edu.tr Fenolik reçineler esas olarak fenol (C 6 H 5 OH) ile formaldehitin (CH 2 O) kondenzasyon polimerizasyonu ile sentezlenen polimerlerdir. Farklı özellikler kazandırmak üzere fenolik reçineleri fenol yerine metil ve dimetil fenol, kresoller, para-alkil fenoller veya diğer fenol bileşikleri, formaldehit yerine para formaldehit ve diğer yüksek aldehitler veya bunların karışımlarını kullanarak da sentezlemek mümkündür (Pişkin 1999). İki tip fenolik reçine vardır. Birinci tip fenolik reçine bazik katalizörün etkisiyle bir mol fenolün hiç olmazsa bir mol formaldehit ile reaksiyona sokulmasından elde edilir. Elde edilen reçine herhangi bir sertleştirici madde katmaksızın ısı ile sertleşir. İkinci tip fenolik reçineye novalak denir ve her bir mol fenole karşı bir molden az formaldehit kullanarak elde edilen reçine olup, asit katalizör kullanılır. Elde edilen plastik sıcaklık ile geçici olarak yumuşar. Bu plastik sertleşme, sertleştirici bir madde (hekzametilentetraamin gibi) ile olur.

39 Çapraz bağlı termoset fenolik reçineler oldukça sağlam malzemeler olup çözünemez ve eritilemezler, ancak yalnızca organik çözücülerde şişebilirler. Bozunma reaksiyonları moleküler yapıya bağlı olarak 12 25 C aralığında başlamaktadır. 3 C'ye kadar kararlı fenolik reçine tipleri de vardır. Fenolik reçineler plastikleştirilebilir. Bu reçinelerin plastikleştiricilerle olan uyumları hidrofilik ve hidrofobik grupların yapıya sokulması ile ayarlanabilir (Pişkin, 1999). Fenolik reçinelerin mekanik özelliklerini geliştirmek, boyutsal ve ısıl kararlılıklarını arttırmak, ısıl genleşmeyi azaltmak, su absorpsiyonunu düşürmek, elektriksel özelliklerini değiştirmek, vb. amaçlar için dolgu maddeleri ile desteklenmeleri söz konusudur. Bu amaçla partikül formunda cam ve diğer inorganik maddeler veya fiber formunda yine cam ve selülozik elyaf dolgu maddeleri kullanılır. Fenolik reçineler heterosikliklerin yüksek oranına, atomlar arasında güçlü bağ enerjisine, polimer zincirleri arasında güçlü bağlara ve oksidasyona dayanıklılık gibi gerekli olan özelliklere önemli oranda sahiptirler (Bachmann ve Arkadaşları 1977). Modifiye edilmemelerine rağmen inorganiklerle doldurulmuş fenolikler sıcaklığa dayanıklı hale getirilebilirler ve termal oksitatif dayanıklılığı kimyasal modifikasyonla daha fazla geliştirilebilir (Levine 1962). 2. METOT 2.1. Borlu Fenol Formaldehit Polimerlerin Üretimi Bor içeren fenol formaldehit reçinesinin sentezinde fenol, formaldehit ve borik asidin mol oranları sırayla 3: 3,6:,8 dir. Buna göre 5 ml çift boyunlu bir balon, karıştırıcı, termometre ve bir kondansatör yardımıyla balon içerisine 94 gr fenol, 97 gr formaldehit ve,4 gr sodyum oksit (NaOH) da katalizör olarak kullanılarak 12 C de 2 saat süreyle reaksiyona giriyor. Daha sonra ortamda meydana gelen su vakumla uzaklaştırılıyor. İkinci aşamada ise 16,5 gr borik asit (H 3 BO 3 ) sisteme eklenerek 11 C de reaksiyona tabi tutuluyor. Reaksiyon sonrasında 12 11 C de vakumla 4 dakika su uzaklaştırılıyor. Sonuç da sarı renkli katı borlu fenol formaldehit reçinesi elde edildi. (Gao ve Arkadaşları 1999). Bor içeren fenol formaldehit reçinesinin sentezi için laboratuar çalışmalarımızda Gao ve arkadaşlarının yaptığı oranlarda çalışılmıştır 2.2. Odun ve Yerfıstığı Talaşları Katkılı Kompozit Materyallerin Üretim Metodu Borlu ve ticari polimerlerden elde edilen kompozit materyal üretimi yukarıda belirtilen deneysel şartlarda üretilmiştir. Lignoselülozik madde olarak sarıçam odunu talaşları ve yerfıstığı kabuğu talaşları kullanılmıştır. Sarıçam odunu talaşları ve yerfıstığı kabuğu öğütüldükten sonra 1 mesh lik eleklerde elenerek tanecik boyutları homojen hale getirilmiştir. Elde edilen kompozit materyallerin yapısında; borlu ve ticari polimer ana matris, odun talaşları ve yerfıstığı kabuğu talaşı takviye maddesi, MgO nötrleştirici ajan, hegzametilen tetraamin (HMTA) sertleştirici ve çapraz bağlayıcı madde olarak eklendi. Ayrıca çinko stearat (Zn(C 18 H 35 O 2 ) 2 ) ise iç kaydırıcı, kalıp ayırıcı olarak kullanılmıştır. Kompozit materyaller de bir kıyaslama yapabilmek için ticari fenol formaldehit üretim şartlarıyla aynı seçilmiştir. Üretilmek istenen kompozitlerin karışımlar hazırlandıktan sonra 18 o C de, 39 bar basınç altında, 1 dakika süre ile preslenmiştir. Aşağıda verilen Çizelge 1 de borlu karışımların içerikleri verilir iken, Çizelge 2 de ticari fenol formaldehit ile üretilen karışımların içerikleri verilmiştir. Çizelge 1. Borlu Fenol Formaldehitle Hazırlanan Karışımların İçerikleri BFF * HMTA * * Odun Yerfıstığı Kabuğu Talaşı Talaşı MgO Çinko Stearat 1 37,85 9 49,73-2,41 1,1 2 37,85 9 24,87 24,87 2,41 1,1 3 37,85 9-49,73 2,41 1,1 4 39.16 6 51,3-2.5 1,4 5 39.16 6 25,65 25,65 2,5 1,4 6 39.16 6-51,3 2,5 1,4 7 39,42 5 52,2-2,52 1,5 8 39,42 5 26,1 26,1 2,52 1,5 9 39,42 5-52,2 2,52 1,5 *BFF: Borlu Fenol Formaldehit **HMTA: Hegzametilen Tetraamin

4 Çizelge 2. Ticari Fenol Formaldehitle Hazırlanan Karışımların İçerikleri TFF * HMTA * * Yerfıstığı Kabuğu Odun Talaşı Talaşı MgO Çinko Stearat 1 37,85 9 49,73-2,41 1,1 2 37,85 9 24,87 24,87 2,41 1,1 3 37,85 9-49,73 2,41 1,1 4 39.16 6 51,3-2.5 1,4 5 39.16 6 25,65 25,65 2,5 1,4 6 39.16 6-51,3 2,5 1,4 7 39,42 5 52,2-2,52 1,5 8 39,42 5 26,1 26,1 2,52 1,5 9 39,42 5-52,2 2,52 1,5 *TFF: Ticari Fenol Formaldehit **HMTA: Hegzametilen Tetraamin 2.3. Odun ve Yerfıstığı Talaşları Katkılı Kompozit Materyallerin Mekanik ve Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi İzod Şok Dayanım Test sonuçlarının belirlenmesinde Çizelge 3 de belirtilen şartlarda borlu ve ticari polimerlerden üretilen kompozitlerin, 1 x 1 x 8 mm boyutlu örnekler üzerinde çentik (yarıçap:.25 mm) açılarak (Ray-Ran cihazı ile) izod şok (çarpma) dayanımı testi, pandüllü şok test cihazı (Zwick Roell. HIT5.5P) ile yapılmıştır. Şok testi, ASTM D 256 standardına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Her bir örnek grubu için en az 3 ölçümün ortalaması verildi. Eğilme direncinin belirlenmesinde Çizelge 1 ve Çizelge 2 de belirtilen şartlarda borlu ve ticari polimerlerden üretilen kompozitlerin mekanik test 1 x 1 x 8 mm boyutlarına sahip örnekler üzerinde 5 tonluk Zwick marka üniversal test makinesi kullanılarak yapılmıştır. Eğilme testinde ASTM D 79 3 standardı kullanılmıştır. Kırma hızı bütün örneklerde aynı olup, 5 mm/dak olarak uygulanmıştır. Borlu ve ticari fenol formaldehit polimerlerden elde edilen odun ve yerfıstığı katkılı kompozit materyallerin ısıl iletkenlik ölçümü için (5 x 45 x 11 mm) boyutlarında örnekler hazırlandı. QTM 5 Kyoto Electronic marka ısıl iletkenlik cihazında ölçümler yapıldı. Ölçümler ASTM C1113-99 standardına göre kesit üzerinde yapıldı. Malzemenin aldığı rutubet miktarı, 1 x 1 mm enine kesitindeki örnekler üzerinde tespit edilmiştir ve elde edilen değerler matematik istatistik esaslarına göre % olarak hesaplanmıştır. kurutma fırınında 13±2 C de kurutulduktan sonra tartılmıştır. Her bir örnek 24 saat, 48 saat ve 72 saat süre ile su içerisinde bekletilerek ölçümleri kaydedilmiştir. Her bir deney örneğinden en az 3 er örnek ölçülmüştür. 3. BULGULAR ve TARTIŞMA 3.1. Borlu ve Ticari Polimerlerden Elde Edilen Kompozitlerin Mekanik Özellikleri Borlu fenol formaldehit ile odun talaşları ve yerfıstığı kabuklarından elde edilen kompozit materyallerin mekanik özellikleri ile ilgili test sonuçları Çizelge 3 de verilmiştir. Ticari fenol formaldehit ile odun talaşları ve yerfıstığı kabuklarından elde edilen kompozit materyallerin mekanik özellikleri ile ilgili test sonuçları Çizelge 4 de verilmiştir. Çizelge 3. Borlu Fenol Formaldehit ile üretilen Kompozitlerin Mekanik Özellikleri Eğilme Direnci (MPa) Elastikiyet Modülü (N/m 2 ) İzod Şok Dayanım Direnci (J/m) 1 49.89 25.39 13.48 2 51.17 2532.21 13.1 3 48.53 2799.49 13.42 4 49.18 2553.73 16.3 5 46.84 279.82 13.93 6 47.97 2796.8 13.8 7 51.74 2738.92 14.62 8 49.92 2564.2 14.87 9 5.37 2823.65 14.61

41 Çizelge 4. Ticari Fenol Formaldehit İle üretilen Kompozitlerin Mekanik Özellikleri Eğilme Direnci Elastikiyet Modülü İzod Şok Dayanım Direnci (MPa) (N/m 2 ) (J/m) 1 53.33 2834.46 16.9 2 51.59 2631.48 14.67 3 47.85 2829.92 13.64 4 48.97 284.14 16.83 5 51.38 2578.72 15.16 6 51.18 2895.96 14.7 7 51.48 2845.18 16.9 8 51.38 243.75 14.6 9 5.4 2785.36 13.37 Borlu ve ticari fenol formaldehit polimer kullanılarak üretilen kompozitlerin eğilme dirençleri, eğilmede elastikiyet modülü değerleri ve izod şok dayanım direnci Çizelge 1 ve Çizelge 2 de verilmektedir. Bu çizelgelarda ve Şekil 1 de görüldüğü gibi, hekzametilen tetraamin (sertleştirici) oranı %5 ten %6 ya yükseltildiğinde eğilme direncinde ve eğilmede elastikiyet modülünde önemli bir artış olduğu ve daha sonraki hekzametilen tetraaminin arttırılması söz konusu direnç parametreleri üzerinde anlamlı bir etki yapmadığı görülmüştür. Dolaysıyla optimum hekzametilen tetraaminin katkısının borlu polimerlerde %6 olabileceği söylenebilir. Bu da ticari anlamada uygun olduğu anlamına gelmektedir. Halen ticari fenol formaldehit polimerlerinde kullanılan hekzamin oranı %6 kadardır. Ayrıca, %6 hekzametilen tetraamin. katkısı ile üretilen kompozitlerin eğilme direnç parametrelerinin ticari olanınki ile mukayese edilebilir olduğu görülmüştür. 6 Eğilme Direnci (MPa) 5 4 3 2 1 Borlu F.F. Ticari F.F. Şekil 1. Borlu ve Ticari Fenol Formaldehit Kullanılan Kompozitlerin Eğilme Testi Grafiği Borlu ve ticari fenol formaldehit polimer esaslı kompozitlerin izod şok dayanım test sonuçları yukarıdaki çizelgelarda ve şekil 2 de verilmektedir. İzod şok dayanım test sonuçlarının da eğilme direncinde olduğu gibi %5 6 hekzametilen tetraamin artışı aralığında etkilendiği fakat %6 dan fazla olan hekzamin artışlarının çok anlamlı bir etki yapmadığı görülmüştür. %6 hekzamin kullanılarak elde edilen Borlu fenol formaldehit polimer kompozitlerinin izod şok dayanım değerlerinin ticari fenol formaldehitlerinki mukayese edilebilir olduğu gözlenmiştir. Şekil 1 ve Şekil 2 verilen değerler kıyaslandığında borlu fenol formaldehit polimerinden yapılmış odun ve yer fıstığı katkılı kompozitlerin ticari ile kıyaslandığında birbirine yakın değerler taşıdığı görülmektedir. Elastikiyet modülünün (Ş ekil 3) yerfıstığı kabuğundan yapılan kompozitlerde kısmen daha yüksektir. Şok dayanım test sonuçlarında ise odun katkı kompozitlerin daha iyi sonuçlara sahip olduğu görülmektedir. 3.2. Elde Edilen Kompozit Materyallerin Isıl İletkenlik Sonuçları Çizelge 5 ve Çizelge 6 da Borlu ve ticari fenol formaldehit esaslı polimerlerde oluşturulan odun ve yerfıstığı talaşları katkılı kompozitlerinden elde edilen ısıl iletkenlik katsayılarını göstermektedir. Çizelgeların her ikisindeki kompozit materyallerin oluşturulmasında hem ticari hemde borlu kompozitlere eşit miktarda hezametilen tetraamin eklenmiştir. Borlu fenol formaldehit de gösterilen kompozitlerin ısıl iletkenlik katsayıları ticari polimerden üretilenlerinkinden daha düşüktür. Dolaysıyla beklenen doğrultuda sonuçların elde edildiği söylenebilir. Her iki çizelgeda görüldüğü gibi yerfıstığı kabuğu talaşlarının eklendiği kompozit materyallerin ısıl iletkenlik katsayılarının odun talaşlarının eklendiği kompozit materyallerin ısıl iletkenlik katsayılarından kısmen yüksek olduğu görülmektedir. Bu sonuca göre fıstık kabuğunun daha iletken olduğunu söyleyebilir.

42 2 Şok Direnci (J/m) 16 12 8 4 Borlu F.F. Ticari F.F. Şekil 2. Borlu ve Ticari Fenol Formaldehit Kullanılan Kompozitlerin Şok Direnci Grafiği Elastikiyet Modülü (N/m 2 ) 35 3 25 2 15 1 5 Borlu F.F. Ticari F.F. Şekil 3. Borlu ve Ticari Fenol Formaldehit Kullanılan Kompozitlerin Elastikiyet Modülü Çizelge 5. Borlu Fenol Formaldehit Kullanılarak Hazırlanan Kompozitlerin Isıl İletkenlikleri. Polimer (No) Isıl İletkenlik Katsayısı (W/m.K) 1,269 2,263 3,264 Not: Her bir değer 3 ölçümün ortalamasıdır. Çizelge 6. Ticari Fenol Formaldehit Elde Edilen Kompozitlerin Isıl İletkenlikleri. Polimer (No) Isıl İletkenlik Katsayısı (W/m.K) D1,328 D2,359 D3,298 Sonuç olarak Çizelge 5 de görülen değerlere bakıldığında borlu polimerlerden yapılmış kompozitlerin daha yalıtkan olduğu ve bu değerlerin beklenen doğrultuda olduğu söylenebilir. Çizelge de verilen değerler de her bir örnek için 3 ölçümün ortalaması yapılmıştır. 3.3. in Su Alma ve Boyutsal Stabilite Testleri Hesaplanan değerler örneklerin aritmetik ortalaması alınarak ortalama değer bulunmuştur. Borlu fenol formaldehit ile üretilen kompozitler Çizelge 7 de ve ticari fenol formaldehit ile üretilen kompozitler Çizelge 8 de verilmiştir. Şekil 4 de su alma test sonuçlara göre borlu polimerlerden yapılan örneklerin serbest borun suda çözünmesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. Su alma testlerinde borlu polimerlerin daha fazla su alması borun higroskopik özelliğinden dolayı meydana geldiği de söylenebilir. Aşağıda verilen Şekil 5 de de anlaşıldığı üzere tüm örneklerde su alma oranları genelde düşük olup %1 ile % 4 arasında değişmektedir. Ancak borlu polimerlerden yapılmış örneklerin su alma oranın ticari polimerlerden yapılmış olanlardan kısmen daha fazla olduğu görülmektedir. Aşağıdaki Çizelge 7 ve Çizelge 8 incelendiğinde su alma yüzdeleri ve standart sapma değerleri verilmiştir. Standart sapma değerleri incelendiğin de,15 ile 3,298 arasında değişen değerler elde edildiği anlaşılmaktadır. Buda bize yapılan çalışmalar da örnekler arasıdaki sapmaların oldukça düşük olduğunu göstermektedir.

43 Çizelge 7. Borlu Fenol Formaldehit ile Üretilen in Su Alma Yüzdeleri ve Standart Sapma Miktarları. 48 Saat Polimer 24 Saat Sonraki 24 Saat Sonraki 48 Saat Sonraki 72 Saat Sonraki 72 Saat Sonraki Sonraki % (No) % Artış Standart Sapma Standart Sapma % Artış Standart Sapma Artış 1 2,426 1,27 3,89,884 3,721,296 2 2,957 2,33 4,49 2,354 4,642 2,267 3 3,176,898 3,798,558 4,481,384 4 2,78 2,36 4,15 1,985 4,513 2,74 5 2,348 1,247 3,97 1,447 4,4 2,173 6 1,893 1,497 3,439 1,362 4,84 2,115 7 2,677 1,16 3,677,688 4,664 1,211 8 2,355 1,76 2,91 2,79 4,388 2,461 9 2,312,511 2,577 1,31 3,457 1,145 Çizelge 8. Ticari Fenol Formaldehit ile Üretilen in Su Alma Yüzdeleri ve Standart Sapma Miktarları. 24 Saat 24 Saat Sonraki 48 Saat 48 Saat Sonraki 72 Saat Polimer 72 Saat Sonraki Sonraki % Standart Sonraki Standart Sonraki % (No) Standart Sapma Artış Sapma % Artış Sapma Artış 1 1,942,981 2,479 1,482 2,864 3,298 2 1,821,861 2,24 1,346 2,87 2,29 3 1,454,69 1,867 1,44 2,312,685 4 1,23,38 1,577,435 2,5,279 5 2,1,737 2,597 1,38 2,856 1,582 6 2,662,762 3,262,648 3,782,251 7,725,318,82,452,96,574 8 1,39,328 1,3,126 1,3,15 9 1,927,397 2,559,185 2,812,187 1 % Su Alma Miktarı 8 6 4 2 24 Saat 48 Saat 72 Saat Şekil 4: Borlu Fenol Formaldehit Kullanılarak Üretilen Kompozitler 1 % Su Alma Miktarı 8 6 4 2 24 Saat 48 Saat 72 Saat Şekil 5: Borlu Fenol Formaldehit Kullanılarak Üretilen Kompozitler

44 4. SONUÇ Bu çalışmada borik asit kullanılarak, sıcaklık ve sürelerde borlu fenol formaldehit polimerleri sentezlenmiş ve bu polimerler üzerinde birçok analizler yapılmıştır. Ayrıca polimerler ile odun talaşı ve yerfıstığı kabukları belli oranlarda karıştırılarak yeni kompozitler elde edilmiştir. Bu polimerlerden elde edilen yeni kompozitlerin söz konusu özellikleri, ticari olarak üretilen borsuz fenol formaldehit polimer esaslı kompozitlerin özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Borlu polimerin odun talaşları ve yerfıstığı kabuğu talaşları ile belirli oranlarda karıştırılıp elde edilen kompozitlerin bazı fiziksel ve mekanik (eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü ve çentik şok direnci) özelliklerinde ticari fenol formaldehit polimer esaslı kompozitlerinkine göre olumlu anlamda iyileşmeler tespit edilmiştir. Günümüzde fenol formaldehit reçineleri günlük hayatta sıkça kullandığımız; sunta, MDF, bakalit gibi ürünlerde yoğun olarak kullanılmaktadır. Fakat elde edilen bu fenol formaldehit esaslı kompozitlerin fiziksel (özellikle termal ve aşınma) ve mekaniksel özelliklerde daha iyi sonuçlar elde etmek için başka yollarla modifiye edilmesine ihtiyaç duyulmuştur. Özellikle bor metali ile yapılan modifikasyonların olumlu sonuç verdiği gözlenmiştir. Polimer kompozitlerinde ve kaplama endüstrisinde alkali ortamda elde edilen fenolformaldehit reçinesi yaygın olarak kullanılmaktadır ama bu reçinenin ısıl direncini ve mekanik direncini artırmak ve bunların kullanıldığı malzemelere daha iyi bir elektriksel özellik ve radyasyon absorblama özelliklerini kazandırmak amacıyla bor ile kombine edilmesi son yıllarda önem kazanmaktadır. Dolaysıyla bizim bu yapmış olduğumuzun çalışma yeni ve değişik modifikasyonların geliştirilmesine neden olabilir. Borun fenol formaldehitin yapısına daha iyi nasıl bağlandığı hakkında yeni çalışmalar yapılmalı ve yeni modifikasyon yöntemleri gerçekleştirilmelidir. KAYNAKLAR Astm D79-3 Standard Test Methods For Flexural Properties Of Unreinforced And Einforced Plastics And Electrical Insulating Materials Astm International: West Conshohocken, USA. Astm C 1113-99. 24. Standard Test Method For Thermal Conductivity Of Refractories By Hot Wire (Platinum Resistance Thermometer Technique). Astm International; West Conshohocken, Usa. Astm D256-1 Standard Test Methods For Determining The Izod Pendulum Impact Resistance Of Plastics Materials Astm International: West Conshohocken, USA. Gao, J., Liu, Y., Yang, F. 2. Boron-Containing Bisphenol-A Formaldehyde Resin. J. Applied Polymer Science, 76: 154-161. Levıne, H.H. 1962. High Temperature Structural Adhesives For The Future. India Engineering Chemistry, 54: 22-95. Pişkin, E. 1999. Plastikler Ve Mühendslik Polimerleri Iı. Pagev Yayınları s. 53-65. İstanbul.