Show simple item record

dc.contributor.advisorŞen, Murat
dc.contributor.authorAhi, Seda
dc.date.accessioned2019-10-11T10:17:02Z
dc.date.issued2019
dc.date.submitted2019-09-11
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/9196
dc.description.abstractIn recent years, thermoplastic elastomers (TPEs) have become technologically important as elastomeric rubber-plastic mixtures. The intensive use of rubber materials in our daily life and industrial areas is due to a significant combination of properties, low mass and ease of processing. The rapid development of the industry has led to an high increase in rubber use and production. Therefore, the increase in the production of rubber materials also caused a significant increase in the rate of waste rubber in the world. Considering these issues, recycling is one of the best options. Waste is generated during the extraction of raw materials, the processing of raw materials into intermediate and final products, the consumption of final products and other human activities. There are many studies aimed at disposing of these wastes and recycling them as useful products. Recycling of disposable glove wastes from natural rubbers is among these studies. In the aim of the thesis, it is ensured that latex glove wastes produced from natural rubber formed as a result of excess production or faulty production are recycled as useful product. Therefore, powdered latex gloves were decided to be mixed with ethylene vinyl acetate (EVA). First of all, 6 different mesh sizes of sieves ranging from 355μm to 1000μm were used in order to make size analysis of latex glove powders (LAT). As a result of the sieving process, 80% of the latex glove powder has a particle size range of 710-1000 μm and 20% has a particle size greater than 1000 μm. There are 3 different EVA-latex mixtures were prepared for investigate the effect of change in lateks powder particle size on mechanical properties. Then, tensile test was applied to these mixtures. According to the results, the system showing the highest tensile improvement is 60EVA40LAT mixture. It has been observed that % elongation value increased by 24.61%, tensile strength by 10.87%, elastic modulus value by 12.5%. As a result of tensile test, it was seen that elastic modulus, breaking strength and elongation at break values decreased with increasing latex ratio in the mixture. As a result of the tensile test, the mechanical properties of the mixtures having particle size range of 710-1000 μm were found to be higher. In order to investigate the effect of latex glove powder on mechanical properties with increasing ratio in the mixture, mixture of 100% EVA with no latex and 7 different EVA-Latex mixtures with a latex ratio of 20% to 95% was prepared. Tensile, compression and hardness tests were applied to analyze the mechanical properties of the mixtures. As a result of tensile test, 5EVA95LAT mixture has the lowest mechanical properties with 4.8 kPa elastic modulus, 0.86 MPa tensile strength and % elongation values at 201 MPa. The mixture with the highest tensile test values containing latex content is 80EVA20LAT mixture. The 80EVA20LAT mixture showed 232.5 kPa elastic modulus, 4.31 MPa tensile strength and % elongation at 220.3 MPa. To observe the compressive behavior of the mixtures, a 10-cycle compression test was applied under 10%, 20%, 30%, 40% and 50% compression ratio. Curves obtained from compression test, the absorbed energy values of the mixtures were calculated and the damping properties of the mixtures were determined. As a result, it was observed that the value of the absorbed energy and viscosity decreased and the elasticity increased with the increase of latex ratio in the mixture. According to the shore A and D-type hardness test, the hardness values decreased with the increase in the amount of latex in the mixture. The main purpose of the thesis is to ensure the recovery of latex glove powder by keeping it high in the mixture. The results obtained from EVALAT mixtures showed that the increase in the amount of latex in the structure caused a decrease in mechanical properties. In order to increase the compatibility between EVA and latex, it was decided to graft with maleic anhydride (MAH). For seeing the effect of grafting with MAH, grafted mixtures containing EVA and latex in the same proportions as EVALAT mixtures were prepared. After that, FTIR analysis of the grafted mixtures were performed. In the analysis, FTIR spectra of grafted and ungrafted mixtures with maleic anhydride having the same EVA-Latex ratio were compared and changes in wavelength of the grafted mixtures were determined and interpreted. Then, tensile, compression and hardness tests were applied to the same standards with ungrafted mixtures. As a result of tensile test, elastic modulus, tensile strength and elongation at break were increased with MAH grafted mixtures compared to ungrafted mixtures. When the tensile test results of the grafted and uninoculated mixtures were mixed, the 5EVA95LAT-g-MAH mixture showed the highest increase in elastic modulus values, 20EVA80LAT-g-MAH mixture showed the highest increase in tensile strenght and 80EVA20LAT-g-MAH mixture showed the highest increase in % elongation. According to the calculated absorbed energy values from compression tests, the most effective system was the 40EVA60LAT-g-MAH mixture. With respect to the hardness test results, the hardness values of the grafted mixtures with MAH increased compared to the ungrafted mixtures. To sum up, as a result of grafting with MAH, a significant increase in mechanical properties was observed compared to ungrafted mixtures. In consequence of the experimental studies, positive results were obtained as a result of the compatiblization process in EVALAT-g-MAH composite systems grafted with maleic anhydride and the recovery of waste latex gloves made of natural rubber as a useful product. In this way, waste rubber gloves, according to the results obtained from the mechanical tests can be used as a useful product in the appropriate application area has been made.tr_TR
dc.description.tableofcontentsİÇİNDEKİLER ÖZET i ABSTRACT v TEŞEKKÜR viii İÇİNDEKİLER ix ŞEKİLLER DİZİNİ xii TABLOLAR DİZİNİ xvii SİMGELER VE KISALTMALAR xix 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 3 2.1. Doğal Kauçuklar (NR) 3 2.1.1. Latex 4 2.2. Termoplastikler (TPE) 5 2.2.1. Etilen Vinil Asetat (EVA) 6 2.3. Kompozitler 7 2.4. Aşılama (Grafting) ve Aşılamanın Yapıya Etkisi 10 2.5. Literatür Çalışmaları 12 3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 16 3.1. Kimyasallar 16 3.2. Lateks Eldiven Tozunun Boyut Analizi 17 3.3. EVA-Lateks Karışımların Hazırlanması 18 3.3.1. EVA-Lateks Karışımların Hazırlanması 19 3.3.1.1. EVA-Lateks Karışımlarının Reçetesi 19 3.3.1.2. EVA-Lateks Karışımının Tork-Reometre’de Hazırlanması 19 3.3.1.3. EVA-Lateks Karışımlarından Test Plakası ve Disk Hazırlanması 20 3.3.1.4. EVA-Lateks Karışımları Mekanik Testleri 22 3.3.1.4.1. Çekme Testi 22 3.3.1.4.2. Sıkıştırma (Basma) Testi 22 3.3.1.4.3. Sertlik Testi 23 3.3.2. EVA-Lateks Karışımlarına Maleik Anhidrit (MAH) Aşılanması 24 3.3.2.1. Maleik Anhidrit (MAH) ile Aşılanmış EVA-Lateks Karışım Oranları 24 3.3.2.1. Aşılanmış örneklerin FT-IR Analizleri 25 3.3.2.2. Maleik Anhidrit Aşılanmış Karışımlar İçin Test Plakası/Disk Hazırlanması 26 3.3.2.4. Aşılanmış EVA-Lateks Karışımlarının Mekanik Testleri 26 4. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 27 4.1. Lateks Eldiven Tozunun Boyut Analizi ve Tanecik Boyutunun Mekanik Özellikler Üzerindeki Etkisi 27 4.2. EVA-Lateks Karışımlarının Mekanik Özellikleri 30 4.2.1. Çekme Testi Sonuçları 30 4.2.2. Sıkıştırma (Basma) Test Sonuçları 32 4.2.3. Sertlik Testi Sonuçları 48 4.3. Maleik anhidrit Aşılanmış EVA-Lateks Karışımlarının hazırlanması 49 4.4. FT-IR Analiz Sonuçları 50 4.5. Maleik Anhidrit ile Aşılanmış Eva-Lateks Karışımlarının Mekanik Özellikleri 57 4.5.1. Çekme Testi Sonuçları 57 4.5.2. Sıkıştırma (Basma) Testi Sonuçları 58 4.5.3. Sertlik Testi Sonuçları 72 4.6. Aşılanmış ve Aşılanmamış Karışımların Karşılaştırılması 73 4.6.1. Mekanik Testlerin Karşılaştırılması 73 4.6.1.1. Çekme Testi Karşılaştırması 73 4.6.1.2. Sıkıştırma (Basma) Testi Karşılaştırması 80 4.6.1.3. Sertlik Testi Karşılaştırması 97 5. TOPLU SONUÇLAR 99 6. KAYNAKLAR 103 EKLER 107 EK 1-Tez Çalışması Orjinallik Raporu 107 ÖZGEÇMİŞ 108tr_TR
dc.language.isoturtr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectLatekstr_TR
dc.subjectPoli(Etilen-ko-Vinil Asetat)
dc.subjectMaleik anhidrit
dc.subjectAşılama
dc.subjectKompozit
dc.titleDoğal Kauçuk Esaslı Atık Lateks Eldiven ve Poli(Etilen-ko-Vinil Asetat) Kullanılarak Yeni Termoplastik Elastomer Kompozitlerin Hazırlanması ve Sönümleme Özelliklerinin İncelenmesitr_TR
dc.title.alternativePreparation Of New Thermoplastic Elastomer Composites By Using Natural Rubber Based Latex Gloves And Poly(Ethylene-co-Vinyl Acetate) And Investigation Of Their Damping Propertiestr_eng
dc.typemasterThesistr_TR
dc.description.ozetSon yıllarda termoplastik elastomerler (TPE'ler), elastomerik kauçuk-plastik karışımları olarak teknolojik olarak önemli hale gelmiştir. Kauçuk malzemelerin günlük hayatımızdaki ve endüstriyel alanlardaki yoğun kullanımı, özelliklerinin kayda değer bir kombinasyonu, düşük kütle ve işlem kolaylığından kaynaklanmaktadır. Endüstrinin hızla gelişmesi, kauçuk kullanımında artışa neden olmuş ve üretiminde de yüksek bir artış sağlamıştır. Kauçuk malzemelerin üretimindeki artış dünyadaki atık kauçuk oranında da ciddi bir yükselişe neden olmuştur. Atık kauçuklar günümüzde ekonomik ve ekolojik açıdan önemli bir sorundur. Bu sorunlar dikkate alındığında geri dönüşüm en iyi seçeneklerden biridir. Hammaddelerin çıkarılması, hammaddelerin ara ve nihai ürünlere işlenmesi, nihai ürünlerin tüketimi ve diğer insan faaliyetleri sırasında atıklar oluşmaktadır. Bu atıkları bertaraf etme ve faydalı ürün olarak geri dönüştürme amaçlı birçok çalışma bulunmaktadır. Doğal kauçuklardan elde edilen tek kullanımlık eldiven atıklarının geri dönüştürülmesi de bu çalışmalar arasındadır. Tez kapsamında, üretim fazlası veya hatalı üretim sonucu oluşan doğal kauçuktan üretilmiş lateks eldiven atıklarının yararlı ürün olarak geri kazanımının sağlanması amaçlanmıştır. Toz haline getirilmiş lateks eldivenler termoplastik elastomer olan etilen vinil asetat (EVA) ile karıştırılmasına karar verilmiştir. Öncelikle lateks eldiven tozunun tanecik boyut analizini yapabilmek için 355μm ile 1000μm arasında değişen 6 farklı ağ boyutuna sahip elekler kullanılmıştır. Elekten geçirilme işlemi sonucunda lateks eldiven tozunun %80’inin 710-1000 μm tanecik boyutu aralığında ve %20’sinin de 1000 μm den büyük tanecik boyutuna sahip olduğu görülmüştür. Lateks eldiven tozunun (LAT) tanecik boyutundaki azalma ile karışımların çekme mukavemetleri üzerindeki etkisi inceleme amaçlı 710-1000 μm aralığında ve 1000 μm den büyük tanecik boyutuna sahip toz lateks eldiven ile 3 farklı EVA-Lateks karışımı hazırlanmıştır. Hazırlanan bu karışımlara çekme testi uygulanmıştır. Yapılan çekme testi sonucunda 710-1000 μm tanecik boyutu aralığına sahip karışımların mekanik özelliklerinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre kopma uzaması, kopma dayanımı ve elastik modülü değerlerinde tanecik boyutunun azalması ile en yüksek gelişmeyi gösteren sistem %60 EVA %40 lateks içeren karışımın olduğu ve kopma uzama değerinde yaklaşık %24,61, kopma dayanımında %10,87, elastik modül değerinde %12,5 oranlarında artış olduğu gözlemlenmiştir. Lateks tozu tanecik boyutunun azalması ile karışımların mekanik özellikleri üzerindeki olumlu etkileri sonucunda tez kapsamındaki çalışmalar 710 μm- 1000 μm aralığındaki ince tanecik boyutuna sahip lateks eldiven tozları kullanılarak devam edilmiştir. Çalışmaların devamında lateks eldiven tozunun karışım içerisindeki oranın artması ile mekanik özellikler üzerindeki etkisini incelemek amaçlı, içerisinde hiç lateks buludurmayan %100 EVA’dan oluşan bir karışım ve lateks oranının 20% ile %95 arasında değiştiği 7 farklı oranda EVA-Lateks karışımı hazırlanmıştır. Karışımların mekanik özelliklerini incelemek için çekme, sıkıştırma testleri ve sertlik testi uygulanmıştır. Çekme testi sonucunda 4,8 kPa elastik modülü, 0,86 MPa kopma dayanımı ve 201,0 kopmadaki % uzama değerleri ile en düşük mekanik özelliklere sahip karışım %5 EVA %95 lateks içeren 5EVA95LAT karışımı olmuştur. İçerisinde lateks içermeyen, %100 EVA oluşan 100EVA0LAT karışımı en yüksek elastik modül, kopma dayanımı ve kopmadaki % uzama değerlerini göstermiştir ancak bu sistemin elastik hiçbir özelliği bulunmamaktadır. İçerisinde lateks miktarı bulunduran en yüksek çekme testi değerlerine sahip karışım ise %80 EVA %20 Lateks karışımıdır. 80EVA20LAT karışımı 232,5 kPa elastik modülü, 4,31 MPa kopma dayanımı ve 220,3 kopmadaki % uzama değerlerini göstermiştir. Elde edilen sonuçlara göre karışım içerisindeki lateks miktarının artması ile elastik modül, kopma dayanımı ve kopmadaki % uzama değerlerinin azaldığı görülmüştür. Karışımların basma kuvvetine karşı davranışlarını gözlemlemek için %10, %20, %30, %40 ve %50 basma kuvveti altında 10 döngülü sıkıştırma testi uygulanmıştır. Sıkıştırma testinden elde edilen eğrilerden karışımların absorladığı enerji değerleri hesaplanmış ve karışımların sönümleme özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda karışım içerisindeki lateks oranının artması ile absorplanan enerjinin değerinin ve viskozitenin azaldığı, elastikiyetin ise arttığı görülmüştür. Yapılan shore A ve D-tipi sertlik testine göre karışım içindeki lateks miktarının artması ile sertlik değerlerinde de azalma görülmüştür. Tez çalışmasındaki temel amaç lateks eldiven tozunu karışım içerisinde yüksek oranda tutarak geri kazanımının sağlanmasıdır. EVALAT karışımlarından elde edilen sonuçlarda yapıdaki lateks miktarının artması mekanik özelliklerin azalmasına neden olduğu görülmüştür. EVA ile lateks arasındaki uyumluluğu artırmak için maleik anhidrit (MAH) ile aşılama yapılmasına karar verilmiştir. MAH ile aşılamanın etkisini görebilmek için önceden hazırlanan EVALAT karışımları ile aynı oranlarda EVA ve lateks içeren aşılanmış karışımlar hazırlanmıştır. Aşılanan karışımların FTIR analizleri yapılmıştır. Analizlerde aynı EVA-Lateks oranına sahip aşılanmış ve aşılanmamış karışımlar ile maleik anhidritin FTIR spektrumları karşılaştırılmış ve aşılanmış karışımların dalga boyundaki değişimler tespit edilmiş ve yorumlanmıştır. Ardından, MAH ile aşılanan karışımların mekanik özelliklerini incelemek ve aşılamanın yapıdaki etkisini görebilmek için aşılanmamış karışmlarla aynı standartlarda çekme, sıkıştırma ve sertlik testleri uygulanmıştır. Çekme testi sonucunda MAH ile aşılanmış karışımların, aşılanmamış karışımlara göre ile elastik modül, kopma dayanımı ve kopmadaki uzama değerlerinde artış görülmüştür. Aşılanmış ve aşılanmamış karışımlara uygulanan çekme testi sonuçları karştırıldığında, elastik modül değerlerindeki en yüksek artışı %266,6 artış ile 5EVA95LAT-g-MAH karışımı, kopmadaki kuvvet değerlerinde %334,23 artış ile 20EVA80LAT-g-MAH karışımı ve kopmadaki uzama da ise %142,5 artış ile 80EVA20LAT-g-MAH karışımı göstermiştir. Sıkıştırma testlerinden elde edilen değerlere göre aşılanmış karışımların absorbe ettiği enerji değerlerinde artış görülmüştür. Hesaplanan absorblanan enerji değerlerine göre aşılamanın en başarılı olduğu ve en fazla etkisini gösterdiği sistem 40EVA60LAT-g-MAH karışımı olmuştur. Yapılan sertlik testi sonuçlarına göre MAH ile aşılanmış karışımların sertlik değerlerinde aşılanmamış karışımlara göre artış göstermiştir. En yüksek shore A ve shore D sertlik değerini gösteren sistemin 5EVA95LAT-g-MAH karışımında olduğu görülmüştür. Genel olarak MAH ile aşılama sonucunda, aşılanmamış karışımlara oranla mekanik özelliklerde önemli ölçüde artış görülmüştür. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda maleik anhrit ile aşılanmış EVALAT-g-MAH kompozit sistemlerinde uyumlulaştırma işlemleri sonucunda olumlu sonuçlar elde edilmiş ve doğal kauçuktan üretilmiş atık lateks eldivenlerin yararlı ürün olarak geri kazanımı sağlamıştır. Bu sayede atık kauçuk eldivenler, mekanik testlerden elde edilen sonuçlara göre uygun kullanım alanlarında yararlı ürün olarak kullanılabilecek ürün haline getirilmiştir.tr_TR
dc.contributor.departmentKimyatr_TR
dc.embargo.terms6 aytr_TR
dc.embargo.lift2020-04-14T10:17:02Z
dc.fundingYoktr_TR


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record