Rheological and foaming behavior of chain modified polyamide
Zincir modifiyeli poliamidin reolojik ve köpürme davranışları
- Tez No: 885519
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- 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: 72
Özet
Bu çalışmada, geri dönüştürülmüş Poliamid 6 (PA6) özelliklerini iyileştirmek amacıyla kimyasal modifikasyon gerçekleştirilmiştir. Süreç, PA6 ile Joncryl ADR 4468 karıştırılarak uygulanmıştır. Joncryl ADR 4468, polimer karışımlarının reolojik özelliklerini, viskozitesini ve eriyik mukavemetini artıran çok işlevli bir katkı maddesi olarak bilinmektedir. Modifikasyon işlemi sırasında karışım sürecine özen gösterilmiştir. Amacımız, üstün reolojik özelliklere sahip modifiye edilmiş bir malzeme elde etmek ve köpürtme uygulamalarında kullanılabilirliğini artırmaktır. Modifiye edilmiş malzemenin reolojik davranışı incelenmiş, bu da malzemenin akış özelliklerini anlamak için kritik öneme sahiptir. Reolojik davranışın analizi, modifiye edilmiş PA6'nın işlenebilirliği ve performansı hakkında önemli bilgiler sunar. Ayrıca Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) kullanılarak termal davranış ve kristallenme analiz edilmiştir. DSC analizi, Joncryl ADR 4468 ilavesi ile PA6'nın termal özelliklerindeki ve kristal yapısındaki değişiklikleri belirlemekte önemli bir rol oynamaktadır. Bu karakterizasyonlar, malzemenin gerçek dünya uygulamalarında nasıl davranacağını anlamak için gereklidir. Köpükleştirme süreci için çift vidalı ekstrüder kullanılmış ve dört farklı kimyasal köpükleştirme ajanı (KKA) ile çalışılmıştır. Çift vidalı ekstrüderin tercih edilme nedeni, polimer matriksinde köpükleştirme ajanlarının etkin bir şekilde karışmasını ve homojen dağılımını sağlamasıdır. Başlangıçta, modifiye edilmemiş geri dönüştürülmüş PA6, %4 Joncryl ADR 4468 ve %1, %3 ve %5 konsantrasyonlarında kimyasal köpükleştirme ajanları ile köpürtülmüştür. Bu süreç, başarılı bir şekilde köpük yapısı elde etmiş ve malzemenin yoğunluğunu azaltmıştır. Köpürtme işlemi, Joncryl ADR 4468 ilavesinin PA6'nın özelliklerini iyileştirdiğini ve köpürtme özelliklerini geliştirdiğini göstermektedir. Çalışmanın bulguları, modifiye edilmiş PA6'nın geliştirilmiş reolojik özellikler ve köpürtme özellikleri sergilediğini göstermektedir. Bu iyileştirmeler, modifiye edilmiş PA6'nın hafif köpüklü malzemelerin istendiği çeşitli uygulamalarda kullanım potansiyelini artırmaktadır. Geri dönüştürülmüş polimerlerden yüksek performanslı malzemeler yaratma konusundaki bu başarı, polimer endüstrisinde sürdürülebilirlik ve kaynak verimliliğine katkıda bulunmaktadır. Köpürtme sürecinde, malzemelerin yoğunlukları detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Çeşitli kimyasal köpükleştirme ajanlarının PA6 üzerindeki etkileri incelenmiş ve en uygun köpük yapısının elde edilmesi için gerekli parametreler belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, modifiye edilmiş PA6'nın köpürtme sürecine uygun olduğu ve bu süreçte elde edilen malzemelerin mekanik özelliklerinin iyileştiği gözlemlenmiştir. Özellikle, malzemenin yoğunluğunun azaltılması, modifiye edilmiş PA6'nın uygulama alanlarını genişletmiştir. Ayrıca, DSC analizleri, Joncryl ADR 4468 ilavesinin PA6'nın kristal yapısında ve termal davranışlarında belirgin değişikliklere neden olduğunu göstermiştir. Reolojik testler, malzemenin viskozite ve elastik modül gibi reolojik özelliklerini değerlendirmiştir. Bu testler, modifiye edilmiş PA6'nın işlenebilirliğinin ve performansının artırıldığını göstermiştir. Ayrıca, köpürtme sürecinde kullanılan kimyasal köpükleştirme ajanlarının etkinliği ve bu ajanların malzeme üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma, geri dönüştürülmüş PA6'nın Joncryl ADR 4468 ile kimyasal olarak modifiye edilmesinin, malzemenin reolojik ve termal özelliklerini iyileştirdiğini ve köpürtme süreçlerinde üstün performans sergilediğini göstermektedir. Bu iyileştirmeler, modifiye edilmiş PA6'nın hafif, dayanıklı ve ekonomik malzemeler elde etmek için ideal bir aday olduğunu ortaya koymaktadır. Bu bağlamda, çalışma, polimer endüstrisinde sürdürülebilir ve yüksek performanslı malzemeler geliştirilmesine yönelik önemli katkılar sunmaktadır. Poliamid 6, özellikle otomotiv, elektrik ve elektronik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılan bir termoplastik polimerdir. Yüksek mukavemeti, iyi ısı direnci ve mükemmel aşınma dayanıklılığı gibi özellikleri nedeniyle tercih edilmektedir. Ancak, PA6'nın geri dönüştürülmüş hali, orijinal özelliklerinin bir kısmını kaybetmektedir. Bu nedenle, geri dönüştürülmüş PA6'nın özelliklerini iyileştirmek, sürdürülebilirlik ve ekonomik açıdan büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada kullanılan Joncryl ADR 4468, polimer zincirlerinin uç grupları ile reaksiyona girerek moleküler ağırlığı artıran ve çapraz bağlanmayı teşvik eden çok işlevli bir katkı maddesidir. Bu katkı maddesi, PA6'nın mekanik ve termal özelliklerini önemli ölçüde iyileştirmektedir. Modifikasyon işlemi sırasında, Joncryl ADR 4468'in PA6 ile etkili bir şekilde karışabilmesi için uygun işleme koşulları belirlenmiştir. Reoloji, polimerlerin akış ve deformasyon davranışlarını inceleyen bir bilim dalıdır. Modifiye edilmiş PA6'nın reolojik özellikleri, özellikle viskozite ve elastik modül gibi parametreler üzerinden değerlendirilmiştir. Viskozite, polimerin akış direncini ifade ederken, elastik modül, malzemenin elastik deformasyon kapasitesini gösterir. Yapılan testler sonucunda, Joncryl ADR 4468 ilavesinin PA6'nın viskozitesini artırdığı ve elastik modülünü iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Bu iyileştirmeler, modifiye edilmiş PA6'nın daha iyi işlenebilirlik ve performans sergilediğini göstermektedir. Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) kullanılarak termal davranış ve kristallenme özelliklerinin analizi yapılmıştır. DSC, polimerlerin termal geçişlerini ve kristal yapısını incelemek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. DSC analizleri, Joncryl ADR 4468 ilavesinin PA6'nın termal davranışında belirgin değişikliklere neden olduğunu göstermiştir. Özellikle, modifiye edilmiş PA6'nın erime sıcaklığının arttığı ve kristallenme davranışının iyileştiği tespit edilmiştir. Köpükleştirme süreci, polimer matrisine gaz veya kimyasal köpükleştirme ajanları ekleyerek hafif ve gözenekli bir yapı elde etmeyi amaçlayan bir işlemdir. Bu çalışmada, çift vidalı ekstrüder kullanılarak dört farklı kimyasal köpükleştirme ajanı (KKA) ile çalışılmıştır. Çift vidalı ekstrüderin tercih edilme nedeni, polimer matriksinde köpükleştirme ajanlarının etkin bir şekilde karışmasını ve homojen dağılımını sağlamasıdır. Köpürtme işlemi sırasında, modifiye edilmemiş geri dönüştürülmüş PA6, %4 Joncryl ADR 4468 ve %1, %3 ve %5 konsantrasyonlarında kimyasal köpükleştirme ajanları ile köpürtülmüştür. Köpürtme işlemi, başarılı bir şekilde köpük yapısı elde etmiş ve malzemenin yoğunluğunu azaltmıştır. Bu süreç,Joncryl ADR 4468 ilavesinin PA6'nın özelliklerini iyileştirdiğini ve köpürtme özelliklerini geliştirdiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the chemical modification of recycled Polyamide 6 (PA6) was undertaken to enhance its properties and observe the foamability. The process involved mixing PA6 with Joncryl ADR 4468, a multi-functional additive known for its ability to improve compatibility and performance of polymer blends. The goal was to achieve a modified material with superior characteristics suitable for various applications, particularly in the context of lightweight, foamed materials. The modified PA6 was characterized through various methods to thoroughly understand the impact of the chemical modification. The rheological behavior was assessed using a rotational rheometer to measure the flow properties of the modified PA6. This analysis is crucial as it provides insight into the processability and performance of the polymer under different conditions. Additionally, the thermal behavior and crystallinity were analyzed using Differential Scanning Calorimetry (DSC). DSC analysis helped in determining the modifications in the thermal properties and crystalline structure of PA6 due to the addition of Joncryl ADR 4468. These characterizations are essential for understanding how the material would behave in real-world applications. For the foaming process, a twin-screw extruder was employed with four different chemical blowing agents (CBAs). The choice of a twin-screw extruder allows for efficient mixing and uniform distribution of the blowing agents within the polymer matrix. Initially, non-modified recycled PA6 was foamed with 4% Joncryl ADR 4468 and CBAs at concentrations of 1%, 3%, and 5%. This process was carefully controlled to yield a foam structure and reduce the density of the material. The successful foaming indicated that the addition of Joncryl ADR 4468 not only enhanced the properties of PA6 but also improved its foamability. The study's findings demonstrate that the modified PA6 exhibits enhanced characteristics, including improved rheological properties, thermal stability, and foamability. These enhancements make the modified PA6 a promising candidate for applications where lightweight, foamed materials are desired. The successful modification and foaming of recycled PA6 highlight the potential for creating high-performance materials from recycled polymers, contributing to sustainability and resource efficiency in the polymer industry.
Benzer Tezler
- Effect of soft segment length on foam structure of expanded thermoplastic polyurethane (ETPU) bead foams
Yumuşak segment uzunluğunun genleştirilmiş termoplastik poliüretan (ETPU) tanecik köpük yapısına etkisi
BİGE BATI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MOHAMMADREZA NOFAR
- Elektroüretimle nanolif eldesine etki eden faktörlerin ve jelatin-pektin içeren nanoliflerin model gıdaların reolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigations on affecting parameters of electrospinning and rheological properties of model food systems containing electrospun gelatin-pectin nanofibers
ALPARSLAN KUMRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY
- Hedefli kanser tedavisine yönelik kil katkılı nanopartikül üretimi ve modellenmesi
Production and modeling of clay additive nanoparticle for targeted cancer treatment
DENİZ KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
DOÇ. DR. ADEM TEKİN
- Sıcaklık ve pH'ya duyarlı poliakrilik asit/pluronik içiçe geçmiş ağ yapıların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of ph and temperature sensitive polyacrylic acid/pluronics F127 based interpenetrating hydrogels
TUBA BAŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. GÜLAÇTI TOPÇU
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- Synthesis and mechanical properties of self-healing smart hydrogels
Kendi kendini onarabilen akıllı hidrojellerin sentezi ve mekanik özellikleri
ÜMİT GÜLYÜZ