Polioksimetilen (POM) / polipropilen (PP) harmanlarının uyumlaştırılması ve mekanik, reolojik ve katı-hal sünme özelliklerinin incelenmesi

Yıl 2020, Cilt: 35 Sayı: 4, 2225 - 2238, 21.07.2020

Alper Kaşgöz

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.689538

Cited By: 1

Öz

Sunulan çalışmada farklı bileşimlere sahip polioksimetilen (POM)/polipropilen (PP) harmanları ekstrüzyon yöntemiyle hazırlanarak morfolojik, reolojik, mekanik ve sünme davranışları karakterize edilmiştir. Örnek hazırlama aşamasında uyumlaştırıcı olarak farklı oranlarda maleik anhidrit graft polipropilen (PPgMA) içeren örneklerde hazırlanarak optimum uyumlaştırıcı miktarı belirlenmiştir. Morfolojik analizlerde PP ve POM’un ara yüzeylerinde zayıf etkileşimin göstergesi olan boşluklar gözlenmiş ve uyumlaştırıcı içermeyen PP/POM harmanlarının 50/50 oranında hazırlanması durumunda eş-sürekli morfolojinin sağlandığı gözlenmiştir. Eşit oranda POM ve PP içeren harman örneğine 20 phr oranında PPgMA katılmasıyla belirgin faz ayrımlarının önemli ölçüde azaltılarak fazlar arası yapışmanın sağlandığı görülmüştür. Örneklerin reolojik analizleri POM’un PP’ye göre daha düşük eriyik viskozitesine sahip olduğunu ve harmandaki PP içeriğinin artmasıyla kompleks viskozite değerinin arttığını ortaya koymuştur. Mekanik, reolojik ve sünme test sonuçları eş anlı olarak değerlendirildiğinde düşük modül değerlerine rağmen PPgMA’nın yapıya katılması fazlar arası yapışmayı sağlamasına bağlı olarak elastik modül ve sünme direnci parametrelerinde gelişme sağlamıştır. Ancak bu gelişmeler uyumlaştırıcının 10-15 phr kullanılması durumunda en yüksek etkiye ulaşırken 20 phr değerinde elde edilen pozitif katkılar kaybolmaya başlamıştır. Bu sonuçlardan 10-15 phr oranında PPgMA kullanımı optimum uyumlaştırıcı konsantrasyonu olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Polioksimetilen (POM), , Polipropilen (PP), Polimer Harman, Reoloji, Sünme

Kaynakça

• [1] Pötschke, P. and D.R. Paul, Formation of co-continuous structures in melt-mixed immiscible polymer blends. Journal of Macromolecular Science, Part C: Polymer Reviews, 43, 87-141,2003.
• [2] Utracki, L.A. and C.A. Wilkie, Polymer blends handbook. Vol. 1. Springer. 2002.
• [3] Hamad, K., M. Kaseem, and F. Deri, Rheological and mechanical properties of poly (lactic acid)/polystyrene polymer blend. Polymer bulletin, 65, 509-519,2010.
• [4] Hamad, K., et al., Mechanical properties and compatibility of polylactic acid/polystyrene polymer blend. Materials Letters, 164, 409-412,2016.
• [5] Çavuş, F.K., Y. Özcanlı, and M. Beken, PET katkısının PP'nin mekanik ve morfolojik özelliklerine etkisi. Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, 34,2019.
• [6] tur Rasool, R., et al., Improving the aging resistance of SBS modified asphalt with the addition of highly reclaimed rubber. Construction and Building Materials, 145, 126-134,2017.
• [7] Parameswaranpillai, J., et al., Miscibility, UV resistance, thermal degradation, and mechanical properties of PMMA/SAN blends and their composites with MWCNTs. Journal of Applied Polymer Science, 133,2016.
• [8] Shakir, M.F., et al., EMI Shielding Characteristics of Electrically Conductive Polymer Blends of PS/PANI in Microwave and IR Region. Journal of Electronic Materials, 1-6,2019.
• [9] Lee, S.H., et al., Conductive polymer blend composition and manufacturing method thereof. 2016, Google Patents.
• [10] Zheng, Y., et al., Biocompatible shape memory blend for self-expandable stents with potential biomedical applications. ACS applied materials & interfaces, 9, 13988-13998,2017.
• [11] Zheng, Y., et al., Strategy for fabricating multiple-shape-memory polymeric materials via the multilayer assembly of co-continuous blends. ACS applied materials & interfaces, 9, 32270-32279,2017.
• [12] Chang, F.-C., M.-Y. Yang, and J.-S. Wu, Blends of polycarbonate and polyacetal. Polymer, 32, 1394-1400,1991.
• [13] Everaert, V., G. Groeninckx, and L. Aerts, Fractionated crystallization in immiscible POM/(PS/PPE) blends Part 1: effect of blend phase morphology and physical state of the amorphous matrix phase. Polymer, 41, 1409-1428,2000.
• [14] Pivsa-Art, W. and S. Pivsa-Art, Multifilament yarns of polyoxymethylene/poly (lactic acid) blends produced by a melt-spinning method. Textile Research Journal, 90, 294-301,2020.
• [15] Qiu, J., et al., Miscibility and double glass transition temperature depression of poly (l-lactic acid)(PLLA)/poly (oxymethylene)(POM) blends. Macromolecules, 46, 5806-5814,2013.
• [16] Durmus, A., et al., Effect of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) reinforced polypropylene (PP) nanocomposite on the microstructure and isothermal crystallization kinetics of polyoxymethylene (POM). Polymer, 53, 5347-5357,2012.
• [17] Lin, X. and W. Cheung, Effect of single screw extrusion through a round die on the morphology of POM/PP blends. Journal of materials processing technology, 63, 476-480,1997.
• [18] Wacharawichanant, S. and T. Siripattanasak, Mechanical and morphological properties of polypropylene/polyoxymethylene blends.2013.
• [19] Wacharawichanant, S., P. Amorncharoen, and R. Wannasirichoke, Effects of compatibilizers on morphology and properties of polyoxymethylene/polypropylene blends. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 54, 1349-1357,2015.
• [20] Huang, J.M., et al., Blends of poly (propylene) and polyacetal compatibilized by ethylene vinyl alcohol copolymers. Journal of applied polymer science, 89, 1471-1477,2003.
• [21] Jafari, S.-H., et al., Correlation of rheology and morphology and estimation of interfacial tension of immiscible COC/EVA blends. Journal of Polymer Research, 18, 821-831,2011.
• [22] Wu, D., L. Wu, and M. Zhang, Rheology of multi‐walled carbon nanotube/poly (butylene terephthalate) composites. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 45, 2239-2251,2007.
• [23] Ferry, J.D., Viscoelastic properties of polymers. John Wiley & Sons. 1980.
• [24] Li, F.J., et al., Compatibility, steady and dynamic rheological behaviors of polylactide/poly (ethylene glycol) blends. Journal of Applied Polymer Science, 133,2016.
• [25] Kasgoz, A., et al., Effect of the comonomer content on the solid‐state mechanical and viscoelastic properties of poly (propylene‐co‐1‐butene) films. Journal of Applied Polymer Science, 135, 46350,2018.
• [26] Yang, J.-L., et al., On the characterization of tensile creep resistance of polyamide 66 nanocomposites. Part II: Modeling and prediction of long-term performance. Polymer, 47, 6745-6758,2006.