Investigation of Mechanical and Thermal Properties of Boron Minerals Doped Plastic Materials

Öz

In this study, mechanical and thermal properties of boron containing polyethylene and polyurethane was investigated. Manufacturing and characterization are main parts of the experimental study. Samples are manufactured by extruder, then tensile and impact tests samples is obtained by injection molding. Data showed that there is no significant decrease in tensile strength and a notable increase in stiffness. In addition, elongation at break decreases for polyethylene based whereas there is a variety of results obtained from polyurethane samples. While there was a notable decrease in impact resistance of polyethylene-based materials, contrary to expectation there is an increase in some polyurethane based samples. Results obtained in thermo gravimetric analysis (TGA) are lower than expected, however there is a noticeable improvement in the thermal properties of both materials.

Anahtar Kelimeler

• Colemanite,Ulexite,Polyethylene

Bor Mineralleri Katkılı Plastik Malzemelerin Mekanik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, bor mineralleri içeren polietilen ve poliüretan malzemelerin mekanik ve termal özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışma, malzemelerin üretimi ve karakterizasyonu olmak üzere iki ana bölümden oluşmaktadır. Numuneler ekstrüderde üretilmiş sonrasında ise enjeksiyon kalıplama yöntemi ile çekme ve darbe test çubukları elde edilmiştir. Deneysel veriler, malzemelerin çekme direncinde önemli bir azalış gözlenmediğini, rijitliklerinde ise önemli bir artış sağlandığını ortaya koymuştur. Ayrıca, polietilen tabanlı malzemelerin kopma uzamalarında düşüş gözlenirken poliüretan malzemeler için alınan veriler çeşitlilik göstermiştir. Polietilen tabanlı malzemelerin darbe dirençlerinde dikkate değer bir düşüş söz konusuyken, poliüretan malzemeler için beklenenin aksine bazı örnekler için artış gözlenmiştir. Termal özellikler beklendiği kadar olmasa da her iki malzeme için artış göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kolemanit,Üleksit,Polietilen

Kaynakça

1. 1. Çetinel, H., 2000. Polietilen ve Polipropilenin Mekanik Özelliklerinin İncelemesi, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 3, 79-87.
2. 2. Hippi, U., Mattila, J., Korhonen, M., Seppälä, J., 2003. Compatibilization of Polyethylene/Aluminum Hydroxide (PE/ATH) and Polyethylene/Magnesium Hydroxide (PE/MH) Composites with Functionalized Polyethylenes, Polymer, 44(4), 1193-1201.
3. 3. Moon, S.Y., Kim, J.K., Nah,C., Lee, Y.S., 2004. Polyurethane/Montmorillonite Nanocomposites Prepared from Crystalline Polyols, using 1,4-Butanediol and Organoclay Hybrid as Chain Extenders, European Polymer Journal, 40(8), 1615-1621.
4. 4. Beltrán-Ramírez, F.I., Ramos-deValle, L.F., Ramírez-Vargas, E., Sánchez-Valdes, S., Espinoza-Martínez, A.B., Martínez-Colunga, J.G., Rodríguez-Fernandez, O.S., Cabrera-Alvarez, E.N., López-Quintanilla, M.L., 2014. Effect of Nanometric Metallic Hydroxides on the Flame Retardant Properties of HDPE Composites, Journal of Nanomaterials, 2014, 11 Pages.
5. 5. Gorrasi, G., Tortora, M., Vittoria, V., 2005. Synthesis and Physical Properties of Layered Silicates/Polyurethane Nanocomposites, Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 43(18), 2454-2467.
6. 6. Zhang, X., Xu, R., Wu, Z., Zhou, C., 2003. The Synthesis and Characterization of Polyurethane/Clay Nanocomposites, Polymer International, 52(5), 790-794.
7. 7. Yıldız, B., Seydibeyoğlu, M.Ö., Güner, F.S., 2009. Polyurethane–zinc Borate Composites with High Oxidative Stability and Flame Retardancy, Polymer Degradation and Stability, 94(7), 1072-1075.