Geri Dön

Mechanical, thermal and morphological properties of binary and ternary blend systems of pla

İkili ve üçlü pla harman sistemlerinin mekanik, termal vemorfolojik özellikleri

PDF İndir

  1. Tez No: 556202
  2. Yazar: ÜMİT ÇİFTÇİ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHAMMADREZA NOFAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 109

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

  1. Tez No

    789771

    Montmorillonit dolgulu hıps/evaco blend kompozitlerinin üretimi ve ısıl ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Production and investigation of the thermal and mechanical properties of hips/evaco blend composites with montmorillonite filling

    TURAN SANDAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİNAN ŞEN

    DOÇ. DR. EMRE TEKAY

  2. Tez No

    75042

    Preparation of pol (vinly chloride) blends: spect ruscopic, thermal, viscosimetric, mechanical and surface characterizations

    Poli (Vinil klorür) karışımlarının hazırlanması: Spektroskopik, ısıl, viskonimetrik, mekanik ve yüzey karakterizasyonları

    OKŞAN KARAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHATTİN M. BAYSAL

  3. Tez No

    166844

    Nanocomposites based on blends of polyethylene

    Polietilen alaşımları bazlı nanokompozitler

    FATMA IŞIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER

  4. Tez No

    363496

    Investigation of the effects of nucleating agents on the mechanical behaviour of recycled polypropylene

    Çekirdeklendirici katkıların geri dönüştürülmüş polipropilenin mekanik davranışına etkisinin araştırılması

    BUKET ŞENTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

    DR. TOLGA GÖKKURT

  5. Tez No

    830918

    Biyomedikal uygulamalarda kullanım amaçlı polimer kompozitlerin geliştirilmesi

    Development of polymer composites for use in biomedical applications

    BEYZA SARICAOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Polimer Bilim ve TeknolojisiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANDE ÇELEBİ

Geri Dön