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
- Tez No: 801340
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Poli(bütilen süksinat) (PBS), mekanik ve termal özelliklerdeki eksikliklerinin üstesinden gelmek için diğer biyopolimerlerle, özellikle poli(laktik asit) (PLA) ile birlikte karıştırmak için tercih edilen, biyolojik olarak parçalanabilen bir termoplastik polyester olarak kabul edilir. PLA ve PBS'nin ikili karışımları, daha yüksek PBS içeriklerinde uyumsuz olduklarını gösterdiğinden, uyumlaştırma önerilir. Bu çalışmada polihedraloligomeriksilseskuioksanların (POSS) PLA/PBS karışımları üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. PLA ve PBS'nin uyumlu hale getirilmesi için PLA ve PBS ile reaksiyona girebilen epoksi fonksiyonel grupları içeren POSS tipleri kullanılmıştır. Ayrıca, bu çalışmada POSS türlerinin performansı ile karşılaştırma yapmak için ticari bir uyumlaştırıcı kullanılmıştır. PLA/PBS ikili karışımları ve PLA/PBS/uyumlulaştırıcı üçlü karışımları, eriyik karıştırma ve ardından enjeksiyonlu kalıplama cihazı yoluyla bir mikro-bileştiricide hazırlandı. Karışımları hazırlamak için çeşitli ağırlık oranları ve çeşitli uyumlaştırıcı dozları kullanıldı. Hazırlanan karışımların özellikleri farklı karakterizasyon cihazları kullanılarak karakterize edilmiştir. SEM analizi, POSS tiplerinin PLA ve PBS karışımları arasındaki arayüzey yapışmasını geliştirdiğini göstermiştir. Uyumlulaştırıcı ile modifiye edilmiş PLA/PBS karışımlarının mekanik özellikleri iyileştirildi. PBS veya PLA'nın uç gruplarının ve POSS'un epoksit grubunun FTIR analizlerine göre güçlü bir şekilde etkileşime girdiği gösterildi. Reolojik analiz, uyumlaştırıcıların eklenmesinin zorlama viskozitesini ve depolama modülü değerlerini iyileştirdiğini göstermiştir. Etkileşimler, arayüzey gerilimini azaltan ve PLA/PBS arayüzey yapışmasını artıran bir blok/aşı kopolimer yapısı oluşturmuş olabilir. DSC sonuçları, POSS tiplerinin çekirdekleştirici ajan olarak işlev gördüğünü ve ayrıca PLA matrisinin kristalleşme davranışını etkilediğini gösterdi. TGA sonuçları, aynı zamanda, epoksi fonksiyonel uyumlaştırıcıların mevcudiyetinde, PLA/PBS karışımlarının termal kararlılığının bir ölçüde iyileştiğini ortaya çıkarmıştır. Genel olarak, PLA/PBS karışımlarının uyumluluğu, tüm uyumlaştırıcı tiplerinin (MoEpPOSS, MuEpPOSS ve Joncryl) mevcudiyetinde geliştirildi. Ancak bu etki, MuEpPOSS ve Joncryl'in çoklu epoksi fonksiyonel yan gruplara sahip olması durumunda daha belirgindi.
Özet (Çeviri)
Poly(butylene succinate) (PBS) is a recommended biodegradable thermoplastic polyester for mixing with other biopolymers, preferably with poly (lactic acid) (PLA), to compensate for its deficiencies in mechanical and thermal properties. It was revealed that PLA and PBS are incompatible with each other when higher contents of PBS are added into PLA. The purpose of this study was to explore at how polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) influenced PLA/PBS blends. For the compatibilization of PLA and PBS, POSS types with epoxy functional groups that can react with PLA and PBS were used in this study. Also, a commercial compatibilizer was used in this study for comparision with the performance of POSS types. PLA/PBS binary and PLA/PBS/compatibilizer ternary blends were prepared in a microcompounder via melt blending followed by injection molding device. Several weight ratios and various compatibilizer doses were used to prepare the blends. The properites of prepared blends were characterized using different characterization devices. SEM analysis demonstrated that the POSS types enhanced the interfacial adhesion between PLA and PBS blends. Mechanical properties of compatibilizer modified PLA/PBS blends were improved. The end groups of PBS or PLA and the epoxide group of POSS were shown to interact strongly according to FTIR analyses. Rheological analysis shown that the addition of compatibilizers improved the compelx viscosity and storage modulus values. The interactions may have formed a block/graft copolymer structure, which decreased interfacial tension and increased PLA/PBS interfacial adhesion. DSC results showed that POSS types functioned as nucleating agent and also influenced the crystallization behaviour of PLA matrix. TGA results also revealed somewhat improved thermal stability of PLA/PBS blends in presence of epoxy functional compatibilizers. In general, the compatibilization of PLA/PBS blends was enhanced in presence of all types of compatibilizers (MoEpPOSS, MuEpPOSS and Joncryl). However this impact was more significant in case of MuEpPOSS and Joncryl having multi epoxy functional side groups.
Benzer Tezler
- Epoksi-POSS nanoparçacıklarının poli (laktik asit) temelli polimer karışımlarında uyumlaştırıcı olarak kullanılabilme potansiyelinin araştırılması
Investigation the compatibilization potential of epoxy-POSS nanoparticles in poly (lactic acid) based blends
NİLAY TÜCCAR KILIÇ
Doktora
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN
- Gebelik ve doğum olgularında prolaktin düzeylerinin değerlendirilmesi
The Evaluation of prolactin values during pregnancy labour and in deliveries
TÜLİN AKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MÜLAZIM YILDIRIM