Preparation and characterization of recycled polypropylene based nanocomposites
Geri kazanılmış polipropilen bazlı nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
- Tez No: 176800
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 233
Özet
Bu çalışmanın amacı, geri kazanılmış polipropilen malzemenin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesidir. Polimer karışımları ve nanokompozitleri, çift vidalı bir ekstrüderde eriyik karıştırma metoduyla hazırlanmışlardır. Organik kil olarak Cloisite® 15A, Cloisite® 25A ve Cloisite® 30B, uyumlaştırıcı olarak etilen-metil akrilat-glisidil metakrilat (E-MA-GMA) ve maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (PP-MAH) kullanılmıştır. Katkı maddesi konsantrasyonlarının, organik kil ve uyumlaştırıcı tiplerinin, işlem koşullarının, ve uyumlaştırıcının organik kile oranının morfoloji ile, mekanik, ısıl ve akış özelliklerine etkileri araştırılmıştır.Kütlece %2'den fazla organik kil eklenmesi, büyük kil topaklarının oluşumu sonucu, uyumlaştıcının var olduğu durumlarda dahi araya sokulma mekanizmasını ve malzeme özelliklerini kötüleştirmiştir. E-MA-GMA uyumlaştırıcısı polimerin araya sokulma kabiliyetini iyileştirmiş, ancak mekanik özelliklerde önemli bir artış elde edilmemiştir. PP-MAH'ın daha iyi bir uyumlaştırıcı olduğu bulunmuştur.İşlem koşulları, mekanik özellikleri ve morfolojiyi önemli ölçüde etkilemiştir. Eş zamanlı olarak, işlem sıcaklığı azaltıldığında ve vida dönüş hızı arttırıldığında, çekme ve darbe özellikleri artan kesme ve dağıtma kuvvetlerine bağlı olarak iyileşmiştir.TEM analizi, PP-MAH uyumlaştırıcısının eklenmesiyle araya sokulmalı ve açılmış yapıların oluştuğunu ortaya çıkarmıştır. Buna ek olarak, PP-MAH'ın organik kile oranı arttıkça, daha etkili organik kil dağılımı gözlenmiş ve böylelikle çekme ve darbe dayanımında sonuç olarak meydana gelen iyileşmeler, uyumlaştırıcının kile oranının üç olduğu durumlarda daha fazla olmuştur.Organik kil dağılım derecesi Cloisite® 25A ve özellikle Cloisite® 30B'de daha iyi olmasına rağmen, Cloisite® 15A mekanik özelliklerde en fazla iyileşmeyi göstermiştir. Eriyik akış indeksi değerleri geri kazanılmış polipropilene kıyasla, organik kil ve uyumlaştırıcı varlığında daha düşük olmuştur. DSC analizleri, matris malzemelerinin erime davranışlarında kayda değer bir değişiklik olmadığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study was to improve the mechanical properties of a recycled grade polypropylene. Polymer blends and nanocomposites were prepared by melt compounding method in a twin screw extruder. Cloisite® 15A, Cloisite® 25A and Cloisite® 30B were used as organoclays, and ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate (E-MA-GMA) and maleic anhydride grafted polypropylene (PP-MAH) were used as compatibilizers. The effects of additive concentrations, types of organoclays and compatibilizers, processing conditions, and the compatibilizer to organoclay ratio on the morphology and mechanical, thermal and flow properties were investigated.Organoclay loading over 2 wt% prevented the intercalation mechanism and material properties, even in the presence of compatibilizer, as a consequence of large clay agglomerate formation. E-MA-GMA compatibilizer improved the intercalation ability of the polymer; however a substantial increase in mechanical properties was not obtained. PP-MAH is found to be a better compatibilizer.Processing conditions significantly affected both mechanical properties and morphology. When the processing temperature was decreased and screw speed was increased simultaneously, tensile and impact properties were improved owing to enhanced shear and dispersive forces.TEM analysis revealed that intercalated and delaminated structures were formed with the addition of PP-MAH compatibilizer. In addition to that, as the ratio of PP-MAH to organoclay was increased, more effective dispersion of organoclay was observed and hence resultant improvements in both tensile and impact properties were greater at compatibilizer to organoclay ratio of three.Cloisite® 15A exhibited the highest improvements in mechanical properties, although the degree of organoclay dispersion was better for Cloisite® 25A and particularly for Cloisite® 30B. Melt flow index values were lower compared to pure recycled polypropylene in the presence of organoclay and compatibilizers. DSC analysis indicated no significant change in the melting behavior of the matrix materials.
Benzer Tezler
- Eruslu global grup firmalarındaki atık polimerlerin karakterizasyonu ve piroliz-yakma yöntemleri kullanılarak enerji üretimi fizibilitesinin hazırlanması
Characteri̇zati̇on of waste polymers in eruslu global group companies and preparation energy generation feasibility using prolysis -burning
HATİCE AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUNUS ÖNAL
- Otomotiv uygulamaları için yüzey özellikleri iyileştirilen polipropilen kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation of polypropylene composites being cured their surface characteristics for automotive application and it's characterization
NESLİHAN ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YILDIRIM
- Uzun cam elyaf katkılı polipropilen kompozit atıklarının geri dönüşümü ve değerlendirilmesi
Recycling and evaluation of long glass fiber reinforced polypropylene composite wastes
EZGİ SÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
DR. AREF CEVAHİR
- Atık doğal liflerden kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of the waste natural fiber reinforced composites
GİZEM ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMET TOPALOĞLU YAZICI
- Atık otomobil ön camlarından geri dönüştürülmüş polivinil bütiral ile elekto-eğrilmiş nanofiberlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of electrospun nanofibers with recycled polyvinyl butyral from automobile windshields
BURCU GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ