Effect of inorganic filler performance of binary immiscible polypropylene/polyamide-6 blend
İnorganik dolgu fazının uyuşmayan ikili polipropilen/poliamid-6 karışımının performansına etkileri
- Tez No: 139426
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ RANA ATILGAN, PROF. DR. NİHAN NUGAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
ÖZET Bu çalışmanın temel amacı farklı yapı ve kompozisyonlara sahip inorganik dolgu maddelerinin ve uyumlaştırıcının, birbiri ile uyuşmayan polipropilen (PP) ve poliamid-6 (PA), oluşan çok-fazlı polimer karışımının morfolojik, fiziksel, ısısal, ve mekanik özellikleri üzerine etkisini incelemektir. Düzlemsel yapıdaki talk ve düzensiz yapıdaki kaysiyum karbonat (CaCOa) inorganik dolgu malzemeleri ve maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MA-g-PP) ise uyumlaştırıcı ajanı olarak seçilmiştir. Talk ve CaCC>3 dolgulamasmm, elde edilen uyuşmayan karışımın malzeme birleşme yörelerine ait morfoloji gelişimin, uyumlaştırıcının varlığı ve dolgu malzemesinin seviyesinin bir fonksiyonu olarak irdelenmesine ayrıca önem verilmiştir. PPPA (75/25 ağırlık oranı) karışımının morfoloji incelemelerinde PA alanlarının, yüzey-altı bölgelerde gerilmiş ve akış yönüne paralel uzatılmış olarak, merkez bölgesinde ise küresel olarak dağıldığı gözlenmişlerdir. Malzeme birleşme bölgesinde ise bu uzatılmış alanlar“S”şeklinde akışa dik olarak yönlendikleri bulunmuştur. Gerçek hasar mekanizmasının ise PP matrisinin kırılması yada PP ve PA fazlarının ayrılması olduğu gözlenmiştir. Malzeme birleşme bölgesindeki morfolojik değişimin, mekanik özellikleri daha da zayıflattığı tespit edilmiştir. Malzeme birleşme faktörünün, uyumlaştırılmamış karışım için düşük sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Malzeme birleşme faktörü aynı zamanda, uyuşmayan polimer çiftinin ne kadar iyi karışabildiği yada uyumlu olduğunu vurgulamak için de kullanılabilir. Ayrıca, optimum uyumlaştırıcı seviyesinin fiziksel, mekanik ve ısısal özellikler açısından yüzde 1 5 MA-g-PP ile sağlanabildiği anlaşılmıştır. Talk ve CaCÛ3 dolgularının her ikisi de PA bölgelerince kaplandığı gözlenmiştir. Dolgu seviyesindeki artış, PA'nın viskositesini artırarak, PA bölgeleri boyutlarının düşmesine sebep olmaktadır ve malzeme birleşme yörelerinde bile morfolojiyi homojenize etmektedir. Uyumlaştırıcının ek etkisi, dağılmış, ince, iyi homojenize olmuş, matris-içinde- partikül morfolojisine neden olmakta ve malzeme birleşme çizgisinin var olmasına rağmen mekanik değerleri iyileştirmektedir. Yüksek boy/en oranına sahip talktan ziyade düşük boy/en oranına sahip CaC03'ın, uyumlaştırılmış polipropilen/poliamad-6 sistemi için gerçek bir kuvvetlendirici olarak işlev gördüğü saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT The main objective of this study is to investigate the combined effect of compatibilizer and inorganic fillers with different structures and composition on, morphology, physical, thermal and mechanical properties of multiphase polymer blend having two immiscible organic phases, polypropylene (PP) and polyamide-6 (PA). Plate like shaped talc and irregular shaped calcium carbonate (CaCC^) are chosen as inorganic fillers. Maleic anhydride grafted polypropylene (MA-g-PP) is selected as compatibilization agent. Emphasis is placed on comparison of talc and calcium carbonate addition to resultant immiscible blend on morphology development at weld line region as a function of compatibilizer and filler level. It is seen from morphology investigation of PP/PA blend (75/25 per cent by weight), dispersed PA domains are found highly stretched in the sub-skin region and elongated parallel to flow direction, whereas spherical ones are observed in the core region. At the weld line region, those elongated domains are found to be oriented perpendicular to flow direction in oxbow shape. Either breakage of PP matrix or debonding of PP and PA phase is observed to be the failure mechanism. Morphology change at weld line region is noted as further weakness in mechanical properties. It is recorded that all weld line factors are very low for uncompatibilized blend. Weld line factors can be used to indicate how well immiscible polymeric pair can be mixed and exhibit compatibility. On the other hand, 1 5 per cent by weight MA-g-PP is found to be as optimum level of compatibilizer in terms of highest physical, mechanical and thermal properties as well as the morphology. Both talc and CaC03 are founded to be selectively wetted by dispersed PA domains. Increasing the filler level results in decreasing the size of elongated disperse PA/filler domains via increasing the viscosity of PA phase and homogenize morphology even at the weld line region. Additional compatibilization effect results in well dispersed, fine and more homogeneous particle-in-matrix morphology and the improvement in mechanical properties even in the presence of weld lines. It is found that CaCC>3 due to its irregular low aspect ratio behaves as a real reinforcement agent for compatibilized polypropylene/polyamide-6 system as compare with high aspect ratio plate-like talc.
Benzer Tezler
- Production and performance evaluation of ZIF-8 based binary and ternary mixed matrix gas separation membranes
ZIF-8 katkılı ikili ve üçlü karışık matrisli gaz ayrım membranlarının üretimi ve performanslarının değerlendirilmesi
NİLAY KESER DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. HALİL KALIPÇILAR
PROF. LEVENT YILMAZ
- Polyaniline composites as thermoelectric materials
Termoelektrik malzeme olarak polianilin kompozitleri
FUAT ERDEN
Doktora
İngilizce
2018
EnerjiNational University of Singapore (NUS)Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CHAOBİN HE
DR. FUKE WANG
- Zeolit imidazolat yapılar (ZIF) içeren karışık matris membranların gaz ayırma işlemleri için geliştirilmesi
Development of mixed matrix membranes containing zeolitic imidazolate frameworks (ZIF) for gas separation
MEHTAP UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BOZ
- Preparation and characterization of phase change materials to reduce internal temperature changes in refrigerators
Buzdolabı iç sıcaklık değişimini azaltmak amacıyla faz değiştiren malzeme hazırlanması ve karakterizasyonu
ÖZGE PAYANDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Unsaturated polyester composites based on inorganic microsphere/platelet binarry filler systems
İnorganik mikrokürecik/tabakasal ikili dolgu sistemi bazlı doymamış polyester kompozitler
SİNAN ŞEN