Pp-g-ma'nın pp/tpu polimer karışımlarının mekanik ve tribolojik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Effect of pp-g-ma on the mechanical and wear properties of pp/tpu blends
Yazar: AYAT YASEEN MEZAAL AL OBAIDI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SONER SAVAŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Farklı ağırlık oranlı (75/25 ve 25/75) polipropilen /termoplastik poliüretan (PP/TPU) karışımları, uyumlaştıcı olarak maleik anhidrit aşılı polipropilen kopolimer (PP-g-MA) kullanılarak ergiyik harmanlama yöntemi ile üretilmiştir. Uyumlaştıcı miktarının (0-3-5-7-9-11 phr) karışımların mekanik, sürtünme ve aşınma özelliklerine etkisi, çekme testi, üç nokta-eğme testi, dinamik mekanik analiz (DMA) ve ball-on-disc aşınma testi ile karakterize edilmiştir. PP-g-MA'nın PP/TPU karışımları için etkili bir uyumlaştırıcı olduğu bulunmuş ve karışımların mekanik ve aşınma özelliklerinin uyumlaştıcı miktarından güçlü bir şekilde etkilendiği tespit edilmiştir. Karışımların çekme dayanımının artan PP-g-MA içeriği ile yükselme eğiliminde olduğu, 9 (phr)'nin karışımların her iki konsantrasyonu için de en uygun değer olduğu belirlenmiştir. Karışımların artan uyumlaştırıcı içeriğiyle iyi karışabilirliği DMA ile de ispatlanmıştır. Aşınma testi sonuçlarından uyumlaştırıcının mekanik test sonuçları ile paralel olarak PP75/TPU25 karışımları üzerinde daha etkili olduğu bulunmuştur. Bunun yanısıra, bu çalışmada özellikle heterojen malzemeler üzerinde doğru ve hızlı aşınma oranı ölçümü ve aşınma izi hakkında ayrıntılı bilgi sağlayan görüntü işlemeye dayalı yeni bir aşınma katsayısı ölçüm modeli teklif edilmektedir. Bu model kullanılarak, aşınma iz genişliklerinin homojenliğinin uyumlaştırıcı kullanımından güçlü bir şekilde etkilendiği ispatlanmıştır.

Abstract:
(75/25 and 25/75) were  processed  by  melt blending using a maleic  anhydride-grafted polypropylene (PP-g-MA) copolymer as coupling agent. The influence of the amount of the  coupling agent (0-3-5-7-9-11 phr) on the mechanical, frictional and wear properties of the blends were characterized through tensile test, three-point bending, dynamic mechanical analysis (DMA) and ball-on-disc wear test. PP-g-MA was found to be an effective compatibilizer for PP/TPU blends, and mechanical and wear properties of the blends were proved to be strongly impacted by the amount of coupling agent. Tensile strength of the blends tends to increase with increasing the PP-g-MA content and 9 (phr) is found to be optimal for both concentrations of the blends. Good miscibility of the blends with increasing the compatibilizer content was also verified by DMA. From wear test results, the compatibilizer was found to be more effective on PP75/TPU25 blends, in parallel with the results of the mechanical tests. PP75/TPU25 blend with 11 (phr) PP-g-MA content was found superior than the blends containing other levels of PP-g-MA content. Besides, in this work, a new model based on image processing is proposed, which provides accurate and fast wear rate measurement and detailed information of the wear track, especially on heterogeneous materials. Using the model, the homogeneity of the wear track widths was proved to be strongly impacted and improved by the use of coupling agent.