Silan ile Modifiye Edilmiş Mermer Toz Atıklarının Epoksi Polimer Dolgusu Olarak Kullanımının Araştırılması

Türkçe

Sanayi faaliyetleri, büyük miktarda katı atıkların (kâğıt ve tekstil endüstrileri, petrol atığı, kentsel atıklar, mermer atıkları, küller, vb.) üretilmesinden sorumludur. Günümüzde, endüstriyel üretimde atık olarak ortaya çıkan malzemelerin geri dönüşümü ile üretimde tekrar kullanımı önemli araştırmalara konu olmaktadır. Bu araştırmalarda atıklardan yeni ürünler elde edilmesi veya bunların katkı maddesi olarak kullanılması amaçlanmaktadır. Bu sayede, sınırlı olan doğal kaynakların kullanımının azaltılarak doğanın tahribatının önlenmesi, üretimdeki verimliliğin arttırılması ve atıkların depolanması sonucu oluşacak çevre problemlerinin en aza indirilmesi hedeflenmektedir. Ülkemizde mermer ve bor gibi önemli minerallerin sanayi atıkları mevcuttur. Mermerin ocaktan çıkarılıp piyasaya işlenmiş ürün olarak sunulmasına kadar çeşitli aşamalarda farklı boyutlarda ve özelliklerde atıklar meydana gelmektedir. Mermer atıkları kalsiyum karbonat kaynaklarından birisi olup, plastik, kauçuk ve boya gibi endüstrilerde dolgu maddesi olarak kullanılabilmekte ve ürünlere çeşitli özellikler kazandırabilmektedir. Mermer atıklarının dolgu maddesi olarak kullanılabilmesi için; yüksek derecede hidrofobiklik ve beyazlık özelliklerine sahip olması ve mikronize boyuta kadar öğütülebilmesi gereklidir. Çok ince boyutlara öğütülse bile mikronize mermer atığı hidrofilik yapısı nedeniyle, genellikle plastik endüstrisi gibi alanlarda doğrudan kullanımı çoğu zaman mümkün olmamaktadır. Bu nedenle, hidrofilik özellikteki mermer atıkları teknik bir gereklilik olan bir yüzey modifikasyonu işlemi ile hidrofobik hale getirilmelidir. Polimer, pigment ve su bazlı boya üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılan, yüksek yüzey enerjisine ve polaritesine sahip hidrofilik özellikteki kaolen, kalsit, talk, mika, vollastonit gibi çoğu inorganik oksitler çeşitli kimyasallar ile yüzey özellikleri değiştirilerek söz konusu ortamlarda kullanılabilmektedir. Yağ asitleri ve türevleri, surfektantlar, reçine, çeşitli organo-metalik bileşikler, titanat ve silan gibi çeşitli organik yüzey modifiye edici maddeler ile oksit yüzeylerindeki hidroksil gruplarının miktarı azaltılarak hidrofilik türler hidrofobikler ile değiştirebilir. Bu çalışmada, doğaya atılan mermer atıklarını değerlendirmek amacı ile yüzeylerinin çeşitli silan maddeleri ile modifiye edilerek epoksi polimerlerde dolgu maddesi olarak kullanım imkânı araştırılmıştır. Bu kapsamda; yüzeyleri modifiye edilen mermer atıklarının polimer yapısına farklı oranlarda ilavesi ile üretilen numunelerin yüzey özelliklerinin tespiti ile nihai malzeme özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir