POLİPROPİLEN (PP)/KALSİYUM BORAT [CA3(BO3)2]/MALEİK ANHİDRİT AŞILI POLİPROPİLEN (MA-G-PP) POLİMER KOMPOZİTİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Plastics, which have a wide range in terms of production methods, have replaced traditional materials because their chemical and physical properties can be changed in the desired direction. The structural changes that occur when functional filler additives are used during production lead to improvements in many physical properties of the new plastic. Using boron and boron compounds as additives positively affects the mechanical, thermal, electrical, optical and physical properties of polymer composites. In this study, the effects of calcium borate [Ca3(BO3)2] and maleic anhydride grafted polypropylene (MA-g-PP) on the physical and mechanical properties of polypropylene polymer composites were examined. The polypropylene matrix was processed by mixing in molten form in the extruder with 5% MA-g-PP for each group and ground different amounts (5, 10, 15, 20%) of ground calcium borate particles. The mixture obtained from the extruder was granulated and then molded with an injection machine. The effects of calcium borate on melt flow index (MFI), limit oxygen index (LOI), head deflection temperature (HDT), Vicat softening point, moisture content, impact strength, density, hardness, modulus of elasticity, breaking strength, yield strength and % elongation values were investigated. In addition, the distribution of calcium borate in the PP and the interfacial adhesion supported by the compatibilizer were observed by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that increasing calcium borate content caused an increase in the density, HDT thermal distortion temperature, Vicat softening point, moisture content, LOI, hardness and modulus of elasticity, whereas EAI, % elongation, yield strength and tensile strength decreased.

Üretim yöntemleri açısından geniş bir yelpazeye sahip olan plastikler, kimyasal ve fiziksel özellikleri istenilen yönde değiştirilebildiği için geleneksel malzemelerin yerini almıştır. Üretim sırasında fonksiyonel dolgu katkı maddeleri kullanıldığında meydana gelen yapısal değişiklikler, yeni plastiğin birçok fiziksel özelliğinde iyileşmelere neden olmaktadır. Bor ve bor bileşiklerinin katkı maddesi olarak kullanılması, polimer kompozitlerin mekanik, ısıl, elektriksel, optik ve fiziksel özelliklerini olumlu yönde etkilemektedir. Bu çalışmada, kalsiyum borat [Ca3(BO3)2] ve maleik anhidrit aşılı polipropilenin (MA-g-PP) polipropilen polimer kompozitlerin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Polipropilen matris; her grup için %5 oranında MA-g-PP ve farklı oranlarda (%5, 10, 15, 20) öğütülmüş kalsiyum borat partikülleri ile ekstrüderde eriyik halde karıştırılarak işlenmiştir. Ekstrüderden elde edilen karışım granüle edilerek enjeksiyon makinesi ile kalıplanmıştır. Kalsiyum boratın ergime akış indeksi (EAİ), limit oksijen indeksi (LOİ), ısıl çarpılma sıcaklığı (HDT), Vicat yumuşama noktası, nem içeriği, darbe mukavemeti, yoğunluk, sertlik, elastiklik modülü, kopma mukavemeti, akma mukavemeti ve %uzama değerleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca kalsiyum boratın PP içerisindeki dağılımı ve uyumlaştırıcı ile desteklenen ara yüzey yapışması taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gözlenmiştir. Sonuçlar, artan kalsiyum borat içeriğinin yoğunluğun, HDT ısıl çarpılma sıcaklığı, Vicat yumuşama noktası, nem içeriği, LOİ, sertlik ve elastiklik modülü değerlerinin artmasına neden olduğunu, bunun aksine EAİ, %uzama, akma mukavemeti ve kopma mukavemetinin ise azaldığını göstermiştir.