Effect of surface treatments on the performance charecterıstıcs of natural fıber reınforced composıte materıals

Sürdürülebilirlik kapsamında getirilen yasal düzenlemelerle birlikte son yıllarda çevre dostu malzemelerden üretilen ve geri dönüştürülebilir kompozitler ön plana çıkmıştır. Bu kapsamda, doğal lif takviyeli kompozit malzemeler, hafiflik, geri dönüştürülebilirlik, maliyet gibi avantajları ile dikkat çekmektedir. Doğal lifler arasında daha yüksek mekanik özelliklere sahip gövde liflerinden keten lifi, kompozit sanayinde alternatif takviye malzemesi olarak büyük ilgi görmektedir. Keten lifi takviyeli termoplastik kompozit malzeme üretiminde, sınırlı olan sıcaklık dayanımı nedeniyle matris olarak en uygun polimerin polipropilen olduğu görülmektedir. Keten lifi ile PP matris arasındaki en büyük sorun ara yüzey uyumsuzluğu sebebiyle meydana gelen tutunmanın düşük olması ve bu nedenle kompozit malzemenin performansını düşürmesidir. Bu tez kapsamında, 30/70 ve 50/50 karışım oranlarında keten/polipropilen dokusuz yüzeyler kullanılarak kompozit yüzeyler üretilmiştir. Lif-matris ara yüzey uyumsuzluğunu gidermek amacıyla uygulanan klasik kimyasal modifikasyon yöntemlerinden alkali işlem ile çevre-dostu alternatif yöntem olarak plazma işlemi ve zein proteini uygulanmıştır. İşlemsiz ve yüzey modifikasyonu uygulanmış numuneler mekanik özellikler ve yüzey morfolojileri açısından karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, lif-matris ara yüzey tutunmasında en etkili yöntemin atmosferik plazma yöntemi olduğunu göstermiştir.With the legal regulations introduced within the scope of sustainability, recyclable composites produced from environmentally friendly materials have come to the fore in recent years. In this context, natural fiber reinforced composite materials gained popularity with their advantages such as light weight, recycling and lower cost. Flax fibers, which have superior mechanical properties than the other bast fibers, attract great attention as alternative reinforcement material. In the production of flax fiber reinforced thermoplastic composite material, polypropylene is the most suitable matrix as a matrix due to its limited temperature resistance. The most important problem between flax fiber and PP matrix is the lower adhesion due to the incompatible surfaces thus lowers the performance of composite material. In this thesis, composite surfaces were produced by using flax / polypropylene nonwoven surfaces in a blend proportions of 30/70 and 50/50. In order to overcome incompatibility of fiber-matrix interface surfaces, alkali treatment was applied as conventional modification method and ecological plasma and zein protein were applied as alternative methods. Untreated and surface modified samples were compared in terms of mechanical properties and their surface morphologies. The results indicated that plasma treatment was the most effective method for providing the adhesion of fiber-matrix interface surfaces