Presented at the 4th International Symposium on Innovative Approaches in Engineering and Natural Sciences (ISAS WINTER-2019 (ENS)), Samsun, Turkey, Nov 22, 2019

SETSCI Conference Proceedings, 2019, 9, Page (s): 454-458 , https://doi.org/10.36287/setsci.4.6.123

Published Date: 22 December 2019    | 882     5

Atık Hematitin Dolgu Malzemesi Olarak Hint Yağı Tabanlı Poliüretan Yapıştırıcılarda Kullanılabilirliğinin Araştırılması Fatmanur Kübra BAKIR1*+, Erdoğan KANCA 2 1Şampiyon Filtre Ar-Ge Merkezi, Hatay, Türkiye 2Makina Mühendisiliği / Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, İskenderun Teknik Üniversitesi, Hatay, Türikye *+Sorumlu yazar, Konuşmacı: kubrabakir@sampiyonfilter.com.tr Sunum/Makale Tipi: Sözlü sunum / Tam metin     Özet – Poliüretan yapıştırıcılar ayakkabı, tekstil, inşaat ve otomotiv endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu malzemenin otomotiv sektöründe ise en yaygın kullanıldığı yer filtrelerdir. Filtrelerde kullanılan yapıştırıcılar için dolgu malzemesi genellikle kireç ve kalsittir. Ancak bu malzemeler yerine maliyeti düşürecek alternatifler aranmaktadır.  Demir çelik sanayisinin yan ürünü olan hematitin değerlendirilmesi ve alternatiflerine göre maliyeti azaltacak olması nedeniyle bu çalışmada kullanılacak poliüretan yapıştırıcının dolgu malzemesi olarak seçilmiştir.  Bu çalışmada poliüretan yapıştırıcıları karşılaştırmak için farklı oranlarda kireç, kalsit ve hematit kullanılarak karışımlar hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımlar ilk olarak, çekme testi uygulaması için filtre süzücü kağıdı ve metal arasına 21x25 mm olarak uygulanmıştır. Hazırlanan numunelerin tümünde yapışma görülmemiş ancak, yapışmanın olduğu her koşulda ise çekme testinde kağıttan koptuğu görülmüştür. Yapıştırma kabiliyetinin incelenmesi için yapıştırma yüzeyi azaltılması tercih edilmiş, yapıştırma yüzeyi 5x25 mm’ ye düşürülmüştür. Buna rağmen yapılan çekme testinde numunelerin yine kağıttan koptuğu gözlemlenmiştir. İkinci olarak ise, hazırlanan yapıştırıcılar çekme testi uygulaması için metal ve metal arasına 21x25 mm olarak uygulanmıştır. Üniversal çekme test cihazı ile tek bindirmeli bağlantı standartlarına göre hazırlanmış olan numunelerle yapılan deneysel çalışmalardan yapıştırıcıya eklenen atık hematit parçacıklarının kireçle kullanıldığı numunelerde, poliüretan yapıştırma bağlantıları kayma performansını % 56,4 oranda iyileştirdiği görülmüştür.    Anahtar Kelimeler – Yapıştırıcı ile bağlantı, Hint yağı, Poliüretan, Filtre, Hematit     Abstract – Polyurethane adhesives are widely used in footwear, textile, construction and automotive industries. Adhesives are the most widely used in automotive filters. Filling materials commonly used in filters are lime and calcite. However, alternatives are being sought to reduce cost instead of these materials. Hematite - a by-product of iron and steel industry- has been chosen as the filling material of the polyurethane adhesive to be used in this study since it will reduce the cost compared to the alternatives. In this study, different ratios of lime, calcite and hematite were used in the formulation and the resultant polyurethane adhesives were compared. Specimens for tensile test were prepared by applying the to a 21x25 mm area between the filter paper and the metal. Adhesion was not observed in some of the prepared samples, the adhered ones were broken from the paper during the tensile test. In order to examine the bonding ability of the adhesive the bonding surface was reduced to 5x25 mm. Nevertheless, the tensile test showed that the samples again broke from the paper. Secondly, the prepared adhesives were applied as 21x25 mm between the metal and metal for tensile testing. From the experimental studies with the samples prepared according to the standards of single-lap joints with the universal tensile tester, it was found that the waste hematite particles added to the adhesive improved the slip performance of the polyurethane adhesion by 56.4%.   Keywords – Adhesive bonding, Castor oil, Polyurethane, Filter, Hematite

Keywords - Yapıştırıcı ile bağlantı, Hint yağı, Poliüretan, Filtre, Hematit

[1] http://hysz.nju.edu.cn/wangxl/downloadpolymer/Polymer%20Chemistry%20(Carraher).pdf
[2] Saçak, M. (1998). Polimer kimyasına Giriş. Ankara: A.Ü.F.F. Döner Sermaye İşletmesi Yayınları
[3] Charles E. Carraher, Jr. (2003) Seymour/Caraher’s Polymer Chemistry, Sixth Edition Basel: Marcel Dekker Inc.
[4] Mark F. Somenschein Wiley (2015) Polyurethanes Science,Technology, Markets and Trends Hooboken: John Wiley & Sons, Inc
[5] Randall, D., & Lee, S. (2002). The polyurethanes book. Everberg, Belgium: Huntsman Polyurethanes.
[6] A. Shirke, B. Dholakiya, K. Kuperkar, Novel applications of castor oil based polyurethanes: a short review. Polym. Sci., Ser. B, 57 (2015) 292–297.
[7] Sonnenschein, M. F. (2015). Polyurethanes: Science, technology, markets, and trends.
[8] Szycher, M. (2013). Szycher's handbook of polyurethanes. Boca Raton, FL: CRC Press.
[9] Randall, D., & Lee, S. (2002). The polyurethanes book. Everberg, Belgium: Huntsman Polyurethanes.
[10] Clemitson, I. R. (2015). Castable Polyurethane Elastomers, Second Edition. Hoboken: CRC Press.
[11] Hepburn, C. (2000). Polyurethane Elastomers. Dordrecht: Springer Netherlands.
[12] Ionescu, M. (2016). Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes. Shrewsbury: iSmithers Rapra Publishing.
[13] Meier-Westhues, U. (2007). Polyurethanes: Coatings, adhesives and sealants. Hannover: Vincentz Network.
[14] Prisacariu, C. (2011). Polyurethane Elastomers: From Morphology to Mechanical Aspects. Vienna: Springer-Verlag/Wien.
[15] Ashida, K. (2007). Polyurethane and related foams. CRC/Taylor & Francis: Boca Raton, Fla.
[16] B. Nohra, et al., From petrochemical polyurethanes to biobased polyhydroxyurethanes, Macromolecules 46 (2013) 3771–3792.
[17] J.-M. Raquez, et al., Thermosetting (bio) materials derived from renewable resources: a critical review, Prog. Polym. Sci. 35 (2010) 487–509.
[18] D.P. Pfister, Y. Xia, R.C. Larock, Recent advances in vegetable oil-based polyurethanes, ChemSusChem 4 (6) (2011) 703–717.
[19] [19] M.A.R. Meier, J.O. Metzger, and U.S. Schubert, Chem. Soc. Rev., 36, 1788 (2007).
[20] [20] D.P. Pfister, Y. Xia, and R.C. Larock, ChemSusChem, 4, 703 (2011).
[21] S.D. Miao, P. Wang, Z.G. Su, and S.P. Zhang, Acta Biomater., 10, 1692 (2014).
[22] Y.Q. Zhu, C. Romain, and C.K. Williams, Nature, 540, 354 (2016).
[23] M.A. Mosiewicki, and M.I. Aranguren, Eur. Polym. J., 49, 1243 (2013).
[24] Poljanšek, I., Fabjan, E., Moderc, D. and Kukanja, D. (2014). The effect of free isocyanate content on properties of one component urethane adhesive. International Journal of Adhesion and Adhesives, 51, 87-94
[25] Brockmann,W. Emrich, S. (2000). Adhasion, 44 No.9, p.40-44
[26] Tutunchi, A., R. Kamali, and A. Kianvash, Adhesive strength of steel–epoxy composite joints bonded with structural acrylic adhesives filled with silica nanoparticles. Journal of Adhesion Science and Technology, 2015. 29 (3): p. 195–206
[27] Goudarzia, R.H. and M.R. Khedmati, An experimental investigation of static load capacity of AL-GFRP adhesively bonded single lap and double butt lap joints. Latin American Journal of Solids and Structures, 2015. 12:p. 1583-1594
[28] Dietrich D, Grigat E, Hahn W. Chemical and physical-chemical principles of polyurethane chemistry. In: O¨ertel G, editor. Polyurethane Handbook. Munich: Hanser; 1985. p. 7–39.
[29] Schauerte K, Dahm M, Diller W, Uhlig K. Raw materials. In: O¨ertel G, editor. Polyurethane Handbook. Munich: Hanser; 1985. p. 42–89.
[30] Dollhausen M, Wieczorrek W. Polyurethane adhesives. In: O¨ertel G, editor. Polyurethane Handbook. Munich: Hanser; 1985. p. 548–62.
[31] Frisch Jr. KC. Chemistry and technology of polyurethane adhesives. In: Pocius AV, Chaudhury M, editors. Adhesion Science and Engineering Vol 2: Surfaces, Chemistry and Applications. Amsterdam: Elsevier; 2003. p. 760–81.
[32] Kro´ l P. Synthesis methods, chemical structures and phase structures of linear polyurethanes. Properties and applications of linear polyurethanes in poly- urethane elastomers, copolymers and ionomers. Prog Mater Sci 2007;52(6):915–1015
[33] Çakır M. Veysel, Kınay Didem, 2017, Effect of Nano-Silica Particles on Shear Strength of Al-GFRP Bonding Joints, International Advanced Researches & Engineering Congress