Investigation of mechanical, thermal and rheological properties of ternary PPO/SEBS/PA66 polymer blends
Üçlü PPO/SEBS/PA66 polimer harmanlarının mekanik, termal ve reolojik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 665921
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu tez çalışmasında, sırasıyla ekstrüzyon prosesinde besleme noktasının, farklı tip uyumlaştırıcıların, iki uyumlaştırıcının beraber kullanılmasının, ekstrüder vida konfigürasyonunun, farklı SEBS türlerinin ve bağdaştırıcı olarak kullanılan sitrik asit oranındaki artışın etkisini incelemek için PPO/SEBS/PA66 üçlü harmanları üretilmiştir. Bu harmanların mekanik, termal ve reolojik özellikleri araştırılmıştır. Ek olarak, üretilen bazı harmanların morfolojisi de incelenmiştir. Literatürdeki mevcut çalışmalardan farklı olarak, ticari adı ile Joncryl ADR 4400® ilk kez bu çalışmada PPO/SEBS/PA66 harmanında bir uyumlaştırıcı olarak denenmiştir. Joncryl ADR 4400®, bir zincir genişletici ve epoksi reaktif gruplar içeren çok işlevli bir stiren akrilik oligomerdir. İncelenen diğer uyumlaştırıcı ise sitrik asit monohidrattır. Ek olarak, bu iki uyumlaştırıcıyı birlikte kullanmanın PPO/SEBS/PA66 harmanı üzerindeki etkisi de ilk kez bu çalışmada incelenmiştir. Bu harmanlar, çift vidalı bir ekstrüder kullanılarak üretilmiş ve test numuneleri, enjeksiyon kalıplama yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Daha spesifik olmak gerekirse, ilk olarak PPO/SEBS ikili harmanları, ağırlıkça %10, 20 ve 30 içeren farklı SEBS polimerleriyle ile ekstrüde edilmiştir. İncelenen mekanik ve reolojik özelliklere göre, yapısında daha fazla etilen/butilen içeren SEBS 1 ile en yüksek darbe dayanımı ve nispeten daha yüksek MFI değeri elde edildiğinden PPO/SEBS/PA66 üçlü harmanları SEBS 1 ile üretilmiştir. Daha sonra, uyumlaştırıcı içeren ve içermeyen PPO/SEBS/PA66 harmanları farklı prosesler kullanılarak üretilmiştir. Bunlar, sırasıyla tüm bileşenlerin ana beslemeden, yalnızca PA66'nın yan beslemeden ve son olarak PA66 ve uyumlaştırıcının yan beslemeden birlikte beslendiği proseslerdir. PPO oranı tüm harmanlarda ağırlıkça %40'ta sabit tutulmuş, her uyumlaştırıcı ağırlıkça %0,5 kullanılmış ve kalan miktar PA66 oranı olarak belirlenmiştir. Bu denemelerde, Joncryl ile nispeten daha iyi mekanik ve termal özellikler elde edilmiştir. Yan beslemeden sadece PA66'nın beslendiği prosesle, nispeten daha yüksek termal özellikler, özellikle HDT değerleri elde edilmiş ve her iki uyumlaştırıcı ile alınan düşük MFI değeri, artan uyumluluk derecesiyle ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle devam eden çalışmalarda yan beslemeden sadece PA66 beslenerek ekstrüzyon yapılmıştır. Devam eden çalışmada, iki uyumlaştırıcı beraber ve aynı oranda kullanılmıştır. Aynı formülasyon, daha fazla yoğurma bloğuna sahip bir vidayla da ekstrüde edilmiştir. İki uyumlaştırıcının beraber kullanılması, mekanik ve termal özelliklerde önemli bir artış sağlamıştır. Bununla birlikte, darbe dayanımı ve ısıl özelliklerdeki artış, değiştirilen vida ile daha da artmıştır. Sonuç olarak, iki uyumlaştırıcının beraber kullanılmasının incelenen tüm özellikleri iyileştirdiği ve daha fazla yoğurma bloğu içeren vida ile daha etkili harmanlama sağlandığı görülmüştür. İki uyumlaştırıcının beraber kullanıldığı ve daha fazla yoğurma bloğu içeren vida ile ekstrüde edilerek devam eden çalışmalarda, farklı SEBS'lerin ve sitrik asit oranının etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, 1,8 MPa en düşük HDT değerinin elde edilmesine rağmen, en düşük MFI değerine sahip ve yapısında ağırlıkça %30 stiren içeren SEBS 3 ile üretilen 22B harmanında nispeten gelişmiş mekanik, termal ve reolojik özellikler gözlemlenmiştir. Ayrıca sitrik asit oranındaki artışın karışım özellikleri üzerinde olumlu bir etkisi görülmemiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, PPO/SEBS/PA66 ternary blends were produced in order to investigate the effect of the feeding point during the extrusion process, the use of different types of compatibilizers, the use of two compatibilizers together, the extruder screw configuration, different types of SEBSs, and the increase in the ratio of citric acid used as a compatibilizer, respectively. The mechanical, thermal, and rheological properties of these blends were investigated. In addition, the morphology of some of the blends produced was also studied. Unlike the existing studies in the literature, With the trade name, Joncryl ADR 4400® was tried for the first time as a compatibilizer in the PPO/SEBS/PA66 blend with this study. Joncryl ADR 4400® is a multifunctional styrene-acrylic oligomer containing a chain extender and epoxy reactive groups. The other compatibilizer that was tried is citric acid monohydrate. In addition, the effect of using these two compatibilizers together on the PPO/SEBS/PA66 blend was investigated for the first time in this study. These blends were produced using a twin-screw extruder and test samples were prepared using the injection molding method. To be more specific, firstly, PPO/SEBS binary blends were extruded with different types of SEBS containing 10, 20, and 30 wt%. PPO/SEBS/PA66 ternary blends were produced with SEBS 1, since the highest impact resistance and relatively higher MFI value were obtained with SEBS 1, which contains more ethylene/butylene in its structure according to the examined mechanical and rheological properties. Later, PPO/SEBS/PA66 blends with and without compatibilizer were produced using different processes. These are processes in which all components are fed together from the main feeder, only PA66 from the side feeder, and finally PA66, and compatibilizer from the side feeder, respectively. The PPO ratio was kept constant at 40 wt% in all blends, each compatibilizer was used 0.5 wt%, and the remaining amount was the ratio of PA66. In these trials, relatively better mechanical and thermal properties were obtained with Joncryl. With the process where only PA66 is fed from the side feeder, relatively higher thermal properties, especially HDT values were obtained, and the lower MFI value received with both compatibilizers was attributed to the increased degree of compatibility. Therefore, in ongoing studies, extrusion was performed by feeding only PA66 from the side feeder. In the next study examined, the two compatibilizers were used together and in the same ratio. The same formulation was extruded with a screw with more kneading blocks. The combination of the two compatibilizers has provided a significant increase in mechanical and thermal properties. However, the increase in impact strength and thermal properties was higher with the changed screw. As a result, it has been observed that the use of two compatibilizers together improves all the properties examined, and provides more effective blending with the screw with more kneading blocks. The effect of different SEBSs and the citric acid ratio was investigated in ongoing studies, which were continued by using two compatibilizers together and extruding with screw which has more kneading block. According to the results, although the lowest HDT value of 1.8 MPa was obtained, relatively improved mechanical, thermal and rheological properties were observed in the 22B blend containing SEBS 3 which has the lowest MFI and contains 30 %wt styrene in its structure. Also, there was no positive effect of the increase in the citric acid ratio on the blend properties.
Benzer Tezler
- Investigation of epoxy POSS nanoparticles as potential compatibilizers for poly(lactic acid)/poly(butylene succinate) bio-based blends
Epoksi POSS nanotaneciklerinin poli(laktik asit)/poli(bütilen süksinat) biyo-esaslı karışımlar için uyumlaştırıcı potansiyellerinin araştırılması
MUHAMMAD SAEED ULLAH
Doktora
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Polipropilen / etilen-alfa-olefin kopolimer harmanlarının fiziksel ve reolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical and rheological properties of polypropylene / ethylene-alpha-olefin copolymer blends
ALP ALPARSLAN
Doktora
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMUŞ
- Kopolimer yapıda hazırlanan akrilik rezinlerin termal ve reolojik özelliklerinin dinamik mekanik analiz (DMA) ile incelenmesi
An investigation of thermal and rheological properties of acrylic resin copolymers using dynamic mechanical analysis (DMA)
KAĞAN KANTAR
Doktora
Türkçe
2005
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YASEMİN KESKİN
- Investigation of the thermal and rheological properties of PET/PBT blends
PET/PBT harmanlarının termal ve reolojik özelliklerinin incelenmesi
EMİNE BÜŞRA BENLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- PLA/POM karışımlarının mekanik, reolojik, ısıl ve morfolojik özelliklerine yeni nesil hibrit nanotaneciklerin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of new generation hybrid nanoparticles on mechanical, rheological, thermal and morphological properties of PLA/POM blends
YONCA KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KODAL