Thermal Transition and Mechanical Properties of Magnetite and Wollastonite Filled Rigid Polyurethane Foams

Authors : Doğan Berkay ALTINEL, Meral AKKOYUN

Pages : 138-145

Doi:10.31590/ejosat.819855

View : 17 | Download : 11

Publication Date : 2020-11-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Poliüretan (PU) köpüklerin sahip olduğu düşük mekanik ve termal iletkenlik özelliklerine karşın işleme kolaylığı ve sert/esnek olarak üretilebildiklerinden dolayı otomotiv, yalıtım ve yapıştırıcı gibi uygulamalarda tercih edilen malzemelerdir. Sert poliüretan köpükler ise sahip oldukları düşük yoğunluk ve kapalı hücre yapısı özelliklerinden dolayı otomotiv, gemi ve inşaat sektörlerinde kullanılan malzemelerdir. Son yıllarda, farklı katkılarla takviye edilmiş olan poliüretan köpüklerin morfolojik, mekanik ve iletkenlik özellikleri gibi çeşitli özellikleri yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Ancak manyetit/vollastonit hibrit sistemlerin sert PU köpük kompozitlerin termal geçiş ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi henüz araştırılmamıştır. Bu çalışmanın amacı vollastonit (W) ve manyetit (M) takviyeli sert poliüretan köpüklerin termal geçiş sıcaklıkları ve mekanik özelliklerinin incelenmesidir. Köpüklerin mekanik ve termal geçiş özellikleri arasındaki ilişkiler ve özellikle manyetit/vollastonit (1:3, 1:1 ve 3:1) hibrit sistemlerin ağırlık oranlarının PU köpük özelliklerine etkisi incelenmiştir. Üretilen köpükler Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometre, diferansiyel taramalı kalorimetre ve çekme testi cihazı ile karakterize edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, poliüretan köpüklerin kimyasal yapısının katkılardan (manyetit ve vollastonit) etkilenmediği tespit edilmiştir. Termal geçiş sonuçları iki ana davranışın varlığını ortaya çıkarmıştır. İlk durumda, sert segmentlerin camsı geçiş sıcaklığında genel bir artış gözlemlenmiştir ve bu davranış, polimer zincirleri arasında manyetit ve vollastonit partiküllerinin eklenmesinden dolayı poliüretan zincirlerinin hareketliliğinin azalması ile açıklanabilir. İkinci durumda, yumuşak segmentlerin camsı geçiş sıcaklığında gözlemlenen genel bir düşüş eğilimi, muhtemelen polimer matrisinde manyetit veya vollastonitin varlığından dolayı, polimer zincirleri arasında düğüm oluşumunun engellenmesinden kaynaklanmaktadır. Sert PU köpüklerde, vollastonitin manyetite göre çekme dayanımı özelliklerine daha belirgin bir olumsuz etkisinin olduğu görülmektedir.
Keywords : Rijit Poliüretan Köpük, Vollastonit, Manyetit, Termal Geçiş, Mekanik Özellikler