Poli(laktik asit) karışımlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of poly(lactic acid) blends
Yazar: İBRAHİM EKİZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE AYLİN KARAHAN TOPRAKÇI
Yalova Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Polimer Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Polilaktik asit = Polylactic acid ; Polimer karışımlar = Polymer blends ; Polistiren oksit = Polystyrene oxide ; Çözeltiler = Solutions

Özet:
Poli(laktik asit) (PLA), en çok kullanılan biyopolimerlerdendir. PLA'nın biyoparçalanabilir yapısı onun ambalajdan tekstil endüstrisine kadar birçok alan için sürdürülebilir, gelecek vaat eden ve popüler bir hammadde yapmaktadır. Geniş uygulama alanlarının olması PLA'nın işlenebilirliğinden kaynaklanmaktadır. PLA filmler ekstrüzyon film şişirme, ekstrüzyon film dökme yöntemleriyle üretilebilmektedir. 3D ürünler şişirerek kalıplama, termoform ve enjeksiyon kalıplama ile üretilebilmektedir. Ayrıca PLA lif üretimi için de uygun bir polimerdir ve eriyikten eğirme ve çözeltiden eğirme gibi farklı prosesler kullanılabilmektedir. PLA diğer geleneksel polimerlerle kıyaslandığında enerji gereksinimi ve karbon ayak izi açısından birçok avantaja sahiptir. PLA rijit bir polimer olduğu için, esnekliği düşüktür ve kopma uzama değerleri genellikle düşüktür. Bu PLA esaslı ürünlerin en önemli problemlerinden birisidir. PLA'nın kopma dayanımı ve elastik modül gibi mekanik özellikleri elastik ambalaj uygulamalarındaki kullanımını sınırlandırmaktadır. PLA'nın ısıl, morfolojik ve mekanik özelliklerinin modifiye edilmesi için farklı polimerlerle karışımları yapılmaktadır. Endüstriyel uygulamalarda yaygın bir şekilde kullanılan poli(stiren-b-(etilen-ko-bütilen)-b-stiren) (SEBS), hem elastomerik hem de termoplastik özellikler göstermesi açısından önemli bir polimerdir. Stiren ve etilen bütilen bloklarından oluşan blok kopolimer yapısındaki SEBS, yüksek rezilyans değerlerine ve yüksek kopma uzamasına sahiptir. Bu çalışmada, PLA'nın özelliklerinin değiştirilmesi amacıyla SEBS, polimeri kullanılmıştır. Farklı oranlarda karıştırılmış PLA/SEBS filmler üretilmiş ve filmlerin morfolojik, yapısal, ısıl ve mekanik özellikleri karakterize edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Polimer karışımları, Poli(laktik asit), Poli(stiren-b-(etilen-ko-bütilen)-b-stiren) (SEBS), Çözeltiden karışım

Abstract:
Poly(lactic acid) (PLA) is one of the most consumed biopolymers. Its biodegradable structure makes it a sustainable, promising and popular raw material for various applications from packaging to the textiles industry. The wide range of applications basically caused by its processability. PLA films can be fabricated by extrusion film blowing, extrusion film casting. 3D products can be produced by blow molding, thermoforming and injection molding. Also PLA is a proper polymer for fiber production and various processes can be used including melt spinning and solution spinning. It has many advantages compared to other traditional polymers in terms of energy requirement and carbon footprint. Since PLA is a rigid polymer, its flexibility is low and tensile strain values are generally low. This is one of the most important problems for PLA-based products. Although PLA has good mechanical properties such as elastic modulus and tensile strength, its low flexibility restricts its applications in flexible packaging. In order to modify the thermal, morphological, and mechanical properties, PLA is blended with other different polymers. Poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) (SEBS) is one of the commonly used polymers in industrial applications is an important polymer in terms of its elastomeric and thermoplastic properties. SEBS is a block copolymer, that contains styrene and ethylene-butylene blocks have good resilience and high tensile strain values. In this study, SEBS was used in order to tune the properties of PLA. Polymer films, from the blends at various PLA/SEBS ratios, were fabricated and morphological, strcutural, thermal and mechanical properties of the films were characterized.
Keywords: Polymer blends, Poly(lactic acid), Poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) (SEBS), Solution mixing