Mechanical, thermal and morphological properties of binary and ternary blend systems of pla
İkili ve üçlü pla harman sistemlerinin mekanik, termal vemorfolojik özellikleri
- Tez No: 556202
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHAMMADREZA NOFAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, uyumlulaştırıcı (compatibilizer) kullanılmaksızın, PLA, PBAT ve PBSA ikili ve üçlü harmanlarının mekanik ve morfolojik özellikleri incelenmiştir. Bilgimize göre üçlü PLA/PBAT/PBSA harmanları henüz literatürde yayımlanmış değildir. Bu çalışmayla, ilk defa olarak bu polimerlerin morfolojileri ve özelliklerinin nasıl bir arada hareket edeceği ve ıslatma yeteneklerinin fazlara etkisi araştırılmıştır. Matris faz olarak amorf (A-PLA) ve yarı kristal (SC-PLA) ve bunların karışımları kullanılmış ve matris kristalleşmesinin harmanın mikroyapısına ve mekanik özelliklere (özellikle süneklik artışına) etkisi araştırılmıştır. Matris ve dağılımcı fazın kristalleşme davranışlarının PLA/PBAT veya PLA/PBSA harmanları morfoloji gelişimleri üzerinde ve nihai ürün özelliklerinde nasıl etkisinin olduğu açıklığa kavuşturulmuştur. Nihayetinde PLA/PBAT ikili harmanına nanokil eklenmiş ve bu nanokilin harman üzerinde mekanik, morfolojik etkilerinin neler olabileceği araştırılmıştır. Bu etkiler matris tipi, harman kompozisyonu ve nanokilin morfolojideki dağımı ışığında incelenmiştir. Daha spesifik olmak gerekirse, ikili ve üçlü polilaktik asit (PLA), poly[(butylene adipate)-co-terephthalate] (PBAT) and poly[(butylene succinate)-co-adipate] (PBSA) harmanları enjeksiyon kalıplama yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Ayrıca PLA/PBAT/nanokil harman nanokompozitleri çit vidalı ekstruder kullanılarak üretilmiş, ardından ekjeksiyon kalıplama yöntemiyle numuneler hazırlanmıştır. Matris faz olarak amorf (A-PLA) ve yarı kristal (SC-PLA) ve bunların karışımları kullanılmış ve matris kristalleşmesinin harmanın mikroyapısıne ve süneklik artışına etkisi araştırılmıştır. Sonuçlara göre ağırlıkça % 75/25 kompozisyonlarındaki PLA/PBAT harmanlarında PLA'in kristalleşme davranışındaki artış, daha ince dağılımlı ve homojen morfoloji ortaya çıkarmış ve böylece süneklik değeri %5'ten %205'e çıkmıştır. Bunun tersine eşit kompozisyonda PLA/PBAT harmanlarındaki seüneklik artışı ise PLA ne kadar amorflaşırsa o kadar fazla meydana gelmiştir. PLA/PBSA harmanlarında ise herhangi bir süneklik artması olmamıştır. Bunun nedeni PLA'in amorflaşmasının PBSA kristalleşmesini kısıtlaması ve düzenli bir morfoloji ortaya çıkarmamasıdır. Üçlü harmanlarda, matris-çekirdek kabuğu morfolojisi elde edilmiş ve eğme mukavemeti ile modülüsünü artırdığı saptanmıştır. Nanokil kullanımı da PLA/PBAT harmanlarının sünekliğini özellikle amorf PLA matrisli harmanda ciddi olarak artırmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, without the use of any compatibilizer, we investigated the morphological and mechanical properties of binary and ternary blends of PLA with PBAT and PBSA. To the best of our knowledge, the ternary blends of PLA/PBAT/PBSA have not been reportedyet in the literature. With this work, for the first time, we investigated how the morphology and properties of these blends could behave and their dependency on wetting abilities of the phases. An amorphous PLA (A-PLA), a semicrystalline PLA (SC-PLA), and their mixture were also used as the matrix to investigate the matrix crystallization effect on the blend morphology evolution and mechanical properties enhancements specifically that of ductility. It has been disclosed how the crystallization and vitrification of matrix and dispersed phase could influence the morphology evolution of the PLA blends with PBAT or PBSA and consequently their final properties. Eventually, the incorporation of nanoclay into the PLA/PBAT was studied to understand the effects of nanoclay on the morphology evolution and ductility improvement of the blends with regards to the type of matrix, blend composition and its localization. To be more specfic, binary and ternary immiscible blends of polylactide (PLA) with poly[(butylene adipate)-co-terephthalate] (PBAT) and poly[(butylene succinate)-coadipate] (PBSA)were prepared through an injection-molding (IM) process. Blend nanocomposites of PLA/PBAT/nanoclay were also prepared using a twin-screw extruder (TSE) followed by IM. An amorphous PLA (A-PLA), a semicrystalline PLA (SC-PLA), and their mixture were used as the matrix to investigate the matrix crystallization effect on blend morphology evolution and ductilityenhancements. The results showed that in PLA/PBAT blends with 75/25 weight ratio, the increase in PLA crystallization capability caused finer and more homogenous blend morphology and hence the ductility increased significantly from around 5 % to ~ 205%. In contrast, the ductility enhancements of co-continuous PLA/PBAT blends with 50/50 weight ratio became more profound when the PLA matrix was more amorphous. InPLA/PBSA blends, however, no ductility improvement was observed as the vitrification of PLA could hinder the PBSA crystallization which resulted in a nonuniform blend structure. In ternary blends, a matrix-core shell morphology was obtained and led to the improvements of the flexural strength and modulus. The use of nanoclay also significantly promoted the ductility of PLA/PBAT blends with 75/25 weight ratio, specifically in blends with A-PLA.
Benzer Tezler
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Çeltik kabuklarının yalıtım malzemesi olarak kullanılması
Başlık çevirisi yok
B.CİHAN ÇELEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KIRBIYIK
- Hızlı katılaşma ile yüksek mukavemetli malzemelerin üretilmesi ve kurşun-asit akümalatörlerine uygulanması
Başlık çevirisi yok
ÜMİT AKÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Karıştırıcılar ve karıştırma kabındaki akım olaylarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NADİR İLTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER SAMİH MERTBAŞ
- Plazma arkı eldesi ve yüzey bölgesi modifikasyonunda kullanılabilirliği
Başlık çevirisi yok
ÖZKAN ÖZİPEKLİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ