Endüstriyel üretimde sağlamlığı ve şeffaflığı nedeniyle vazgeçilmez olan, ancak kullanım ömrü dolduğunda doğa için büyük bir yük haline gelen epoksi reçineler tarih oluyor. İsviçre'deki Empa Gelişmiş Elyaf Laboratuvarı araştırmacıları, uçak gövdelerinden rüzgar türbini kanatlarına kadar pek çok alanda kullanılan bu malzemenin, mukavemetinden ödün vermeden geri dönüştürülmesini sağlayan yeni bir yöntem geliştirdi.
Dr. Arvindh Sekar liderliğindeki ekip, ‘termoset’ grubuna giren ve kürlendikten sonra yeniden eritilmesi imkansız olan geleneksel epoksinin moleküler yapısını değiştirmeyi başardı.
FOSFOR BAZLI YENİLİKÇİ FORMÜL
Geleneksel epoksi reçineler, çapraz bağlı uzun moleküler zincirleri nedeniyle ısıtıldığında tekrar şekil alamaz ve genellikle yakılarak ya da depolanarak bertaraf edilir. Araştırmacılar, bu sorunu çözmek için fosfor bazlı bir molekülü doğrudan polimer yapısına entegre etti.
Dr. Sekar, geliştirilen yöntemi şu sözlerle anlattı: "Fosfor bazlı katkı maddeleri normalde sadece alev geciktirici olarak toz halinde karışıma eklenirdi. Biz ise bunu kürleme işleminden önce kimyasal yapıya dahil ettik. Bu sayede malzeme hem yanmaz özellik kazandı hem de ısı uygulandığında moleküler bağların yer değiştirmesine olanak tanıyarak yeniden şekillendirilebilir hale geldi."
10 KEZ GERİ DÖNÜŞÜM, SIFIR PERFORMANS KAYBI
Geliştirilen yeni reçine, ‘termomekanik geri dönüşüm’ adı verilen işlemle, ısı ve basınç altında toz haline getirilip tekrar tekrar kullanılabiliyor. Yapılan testlerde, malzemenin 10 kez geri dönüştürülmesine rağmen mekanik mukavemetinde önemli bir kayıp yaşanmadığı görüldü.
Ayrıca karbon fiber uçak parçaları ve rüzgar türbini kanatları gibi elyaf takviyeli kompozitlerde, bu yeni epoksi çözülerek pahalı karbon ve cam elyafların hasarsız bir şekilde geri kazanılmasına imkan tanıyor. Sekar, ‘Liflere ek olarak, epoksi ve fosforun da yüzde 90’ından fazlasını geri kazanabiliyoruz’ bilgisini paylaştı.
RÜZGAR ENERJİSİ VE HAVACILIK İÇİN KRİTİK ÇÖZÜM
Yeni teknolojinin özellikle rüzgar enerjisi sektörü için büyük bir umut vaat ettiği belirtiliyor. Türbin kanatlarının birleştirilmesinde kullanılan epoksi yapıştırıcılar, bakım ve imha süreçlerinde büyük zorluk çıkarıyordu. Yeni malzeme, hem yangın güvenliğini artırıyor hem de parçaların ısıtılarak sökülmesine ve onarılmasına olanak tanıyor.
Teknolojiyi endüstriyel ölçekte üretim için optimize eden İsviçreli ekip, ürünü pazara sunmak için ticari ortaklar arıyor. İlk etapta yangın direncinin kritik olduğu kaplama sektöründe kullanılması beklenen malzemenin, orta vadede havacılık ve otomotiv endüstrisinde standartları değiştirmesi hedefleniyor.
