thesis.page.titleprefix IMPROVEMENT OF MECHANICAL AND PHYSICAL PROPERTIES OF POLYURETHANE ELASTOMER/JUTE FIBER ECO-COMPOSITES BY APPLYING PROPER TREATMENTS TO FIBER SURFACES
Date
2017-07-02
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
In this study, chopped jute fiber (JF) samples were surface treated by alkaline (Na),
silane(Si) and eco-grade epoxy resin(EP). Surface characteristics of jute fibers were
examined by FTIR and EDX analysis. JF filled polyurethane elastomer (TPU)
composites were prepared via melt compounding. The effect of surface modifications
of JF on mechanical, damping, melt-flow and morphological properties of TPU
based eco-composites were investigated by performing tensile and Shore hardness
tests, dynamic mechanical analysis (DMA), melt flow index (MFI) test and scanning
electron microscopy (SEM) techniques, respectively.
Mechanical test results showed that silane and epoxy treated JF improved the tensile
strength and tensile modulus of unfilled TPU. Elongation at break of TPU decreased
drastically with all kind of JF inclusions. All of the surface treatments resulted
increase in hardness value of TPU. Similarly with mechanical test results, Si-JF and
EP-JF containing composites showed enhancement on storage modulus. Glass
transition temperature (Tg) of TPU rised up to higher temperatures after JF additions.
Inclusions of JF caused increase for MFI value of neat TPU. Silane and epoxy treated
JFs displayed homogeneous dispersion into TPU and their surface were covered by
polymer phase according to SEM microphotographs.
Description
ELYAF YÜZEYİNE UYGUN İŞLEMLER UYGULANARAK POLİÜRETAN
ELASTOMER/JUT ELYAF EKO-KOMPOZİTLERİNİN MEKANİK VE
FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ
ÖZ: Bu çalışmada, kesik jut elyaf (JF) örneklerine, alkali (Na), silan(Si) ve eko-tip epoksi reçine(EP) ile yüzey işlemi uygulanmıştır. Jut elyafların yüzey özellikleri FTIR ve EDX analizleri ile incelenmiştir. JF katkılanmış polyiüretan elastomer (TPU) kompozitleri eriyik karıştırma ile hazırlanmıştır. JF yüzey işlemlerinin TPU bazlı eko-kompozitlerin mekanik, sönümleme, eriyik-akış ve morfolojik özellikleri sırasıyla, çekme ve Shore sertik testleri, dinamik mekanik analiz (DMA), erime akış indisi (MFI) testi ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) teknikleri uygulanarak ortaya çıkarılmıştır. Mekanik test sonuçları göstermiştir ki silan and epoksi uygulanmış JF, eklentisiz TPU’nun çekme dayanımı ve çekme modülünü arttırmıştır. TPU’nun kopmada uzaması, tüm çeşitteki JF eklenmeleri ile bariz şekilde düşmüştür. Bütün yüzey işlemleri TPU’nun sertlik değerinde artış ile sonuçlanmıştır. Mekanik test sonuçlarına benzer şekilde, Si-JF ve EP-JF içeren kompozitler depolama modülünde yükselme göstermişlerdir. TPU’nun camsı geçiş sıcaklığı (Tg), JF eklemeleri ile daha yüksek sıcaklıklara ulaşmıştır. JF eklemeleri, saf TPU’nun MFI değerinde artışa neden olmuştur. SEM mikrofotoğraflarına gore, silan ve epoksi uygulanmış JF, TPU içerisinde homojen dağılım göstermiş ve yüzeyleri polimer fazı ile kaplanmıştır.
ÖZ: Bu çalışmada, kesik jut elyaf (JF) örneklerine, alkali (Na), silan(Si) ve eko-tip epoksi reçine(EP) ile yüzey işlemi uygulanmıştır. Jut elyafların yüzey özellikleri FTIR ve EDX analizleri ile incelenmiştir. JF katkılanmış polyiüretan elastomer (TPU) kompozitleri eriyik karıştırma ile hazırlanmıştır. JF yüzey işlemlerinin TPU bazlı eko-kompozitlerin mekanik, sönümleme, eriyik-akış ve morfolojik özellikleri sırasıyla, çekme ve Shore sertik testleri, dinamik mekanik analiz (DMA), erime akış indisi (MFI) testi ve taramalı elektron mikroskopisi (SEM) teknikleri uygulanarak ortaya çıkarılmıştır. Mekanik test sonuçları göstermiştir ki silan and epoksi uygulanmış JF, eklentisiz TPU’nun çekme dayanımı ve çekme modülünü arttırmıştır. TPU’nun kopmada uzaması, tüm çeşitteki JF eklenmeleri ile bariz şekilde düşmüştür. Bütün yüzey işlemleri TPU’nun sertlik değerinde artış ile sonuçlanmıştır. Mekanik test sonuçlarına benzer şekilde, Si-JF ve EP-JF içeren kompozitler depolama modülünde yükselme göstermişlerdir. TPU’nun camsı geçiş sıcaklığı (Tg), JF eklemeleri ile daha yüksek sıcaklıklara ulaşmıştır. JF eklemeleri, saf TPU’nun MFI değerinde artışa neden olmuştur. SEM mikrofotoğraflarına gore, silan ve epoksi uygulanmış JF, TPU içerisinde homojen dağılım göstermiş ve yüzeyleri polimer fazı ile kaplanmıştır.
Keywords
chemical engineering