Poli(laktik asit)/ polikarbonat karışımına katalizörler ilavesinin etkisi
Compatibility of poly(lactic acid)/ polycarbonate blend by using different catalysts
Yazar: ESRA ZENGİN
Danışman: DOÇ. DR. MELTEM YILDIZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
PLA/PC karışımı dizüstü bilgisayarlar, cep telefonları, otomobil parçaları gibi birçok yerde kullanılmaktadır. Ancak bu karışımda bileşenler uyumlu olmadığı için oluşturulan PLA/PC karışımının mekanik özellikleri, beklenenden daha düşük olmaktadır. Düşük mekanik özelliklerini iyileştirmek için sentetik elyaf, cam elyaf, karbon nanotüp gibi birçok farklı katkının kullanıldığı çalışmalar literatürde mevcuttur. Bu çalışmada ise PLA/PC karışımına Serya (CeO₂) ve titanyum dioksit (TiO₂) katalizörleri ilave edilerek hem çözeltiden dökme yöntemi hem de eriyikten karıştırma yöntemiyle karışımlar elde edilmiş, karışımların ısıl ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Çözeltiden dökme yönteminde, PLA ve PC polimerleri karışımına %0,.25-0,5-1-3 oranlarına CeO2 ve TiO2 katalizörleri eklenerek %6'lık çözelti hazırlanmış ve oda sıcaklığında kurutma gerçekleştirilmiştir. Daha sonra elde edilen filmler karakterizasyon testleri için istenilen ölçekte hazırlanmıştır. Eriyikten karıştırma yönteminde ise kompozitler laboratuvar ölçekli mini ekstrüderde eriyik haline getirilmiş ve enjeksiyon kalıplama cihazı ile kalıplanmıştır. Üretilen örneklerin ısıl, mekanik, reolojik ve morfolojik özelliklerin belirlenmesi için karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirildi. Yapılan testlerin sonucunda, katalizör ilavesinin karışımın mekanik özelliklerini iyileştirdiği gözlenmiştir. Katalizörlerin özellikleri, yükleme miktarları ve matrisin içindeki dağılımı gibi parametreler, ısıl ve mekanik özelliklerde farklı sonuçların elde edilmesini sağlamıştır.

Abstract:
PLA/PC blends are used in many places such as laptops, mobile phones, auto parts. However, this blend of components is not compatible. The mechanical properties of the PLA/PC blend are lower than expected. Many different studies such as addition of synthetic fiber, glass fiber, carbon nanotube to the blend is available in the literature to improve their low mechanical properties. In this study, by adding Cerium dioxide (CeO₂) and titanium dioxide (TiO₂) catalysts to PLA/PC blends were obtained by both the solution casting method and the melt mixing method. The thermal and mechanical properties of the mixtures were investigated. In the solution casting method, 0,25-0,5-1-3 % CeO2 and TiO2 catalysts were added to the blend of PLA and PC polymers, and it was prepared as a 6% solution and dried at room temperature. Then the obtained films were prepared at the desired scale for the characterization experiments. In the melt mixing method, the composites were melted in a laboratory scale mini extruder and molded with an injection molding device. Characterization studies were carried out to determine thermal, mechanical, rheological, and morphological properties. As a result of the tests, it was observed that the addition of catalyst improved the mechanical properties of the blend. Parameters such as the properties of the catalysts, loading amounts and distribution catalyst in the matrix provided different results in thermal and mechanical properties.