P-PVC bor kompozitlerinin ısıl bozunma sürecinin istatistiksel olarak değerlendirilmesi
Statistical evaluation of the thermal determination process of P-PVC boron composites
Yazar: MUSTAFA ÇİĞDEM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE PINAR TÜZÜM DEMİR
Uşak Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji ve Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Kompozit polimerler = Composite polymers ; Polivinil klorür =   ; Polivinil klorür = Polyvinyl chloride

Özet:
Endüstride kullanılan plastik malzemelere istenilen fiziksel ve kimyasal özelliklerini veren polimerik malzeme yanındaki katkı maddeleridir. Modern ve hızlı extruder'lerin geliştirilmesiyle poli vinil klorür(PVC) ürün imalatında yüksek ısılarda çalışılmaktadır. Birçok uygulamada PVC'nin uzun ömürlü olması için ısıl kararlılığının iyileştirilmesi gereklidir. Bunda katkı maddelerinin önemi büyüktür. Borun ısıl kararlılığı arttırıcı etkisinden dolayı katkı maddesi olarak bor atık çamuru katılmıştır. Isıl işlemler sürecinde konjuge çift bağların oluşumu ile PVC'den HCI ayrılması gerçekleşir ve PVC bozunur. Oksijen ortamında peroksit oluşumuna ulaşılan radikal tepkimeler, kayma kuvvetlerinin neden olduğu zincir kopmaları görünür. Oluşan (açığa çıkan?) HCI gazı korozyona neden olarak ürünün kirlenmesine yol açar. Oluşan zararlı maddeler ve reçinenin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin değişmesi ile renk değişimi gözlenir. Bu çalışmada, p-PVC filmlerinin ısıl bozunma sürecinde ısıl kararlılığı ve bozunma kinetiğine ısıl kararlı kılıcı, plastikleştirici ve bor miktarının etkisi incelenmiştir. Öncelikle yöntemde belirtilen formülasyondan p-PVC plastisolleri elde edilmiştir. Bu filmlerin 160°C'de etüvde jelleştirilmesi sağlanarak plastijel filmleri elde edilmiştir. Plastijel filmlerine 100, 150 ve 200oC'de 300 dakikaya varan ısıl işlemler uygulanmıştır. Plastikleştiricinin difüzyon katsayısının minimum yapan parametrelerinin değerlerinin belirlenmesi için design expert istatistiksel programından yararlanılmıştır. P-PVC filmlerinin bozunma kinetiğini belirlemek için filmlerin termal bozunma mekanizmaları Bozunma sırasında oluşan polienler Mor Ötesi (UV) spektrofotometresi ile belirlenmiştir. Plastikleştiricinin p-PVC'den göçü ısıl bozunma çalışmaları ile yapılmış ve difüzyon katsayısı hesaplanmıştır.

Abstract:
In industry, additives that is used with polymeric materials give the desired physical and chemical properties to the plastic materials. With the development of modern and fast extruders, it is possible to produce polyvinyl chloride (PVC) products at high temperatures. In many applications, thermal stability of PVC should be improved in order to have a long lifetime. Because of boron's thermal stability increasing effect, boron waste sludge is added as an additive. With the formation of conjugated double bonds in the heat treatment process, HCl separates from PVC and PVC degrades. Radical reactions that reach the formation of peroxide in the oxygen environment, chain ruptures caused by shear forces appear. The HCl gas that comes off causes corrosion and contaminates the product. Color change is observed with harmful substances and the change of the physical, chemical and mechanical properties of the resin. In this study, the effect of p-PVC films' heat stabilization during thermal degradation, provided thermally stable effect, plasticizer effect and also boron amount effects were studied. First of all, p-PVC plastisols were obtained from the formulation specified in the method. Plastic films were obtained by ensuring that these films were geled in the oven at 160°C. Heat treatments up to 300 minutes were applied to plastic films at 100, 150 and 200°C. The design expert, statistical program was used to determine the values of the parameters that make the diffusion coefficient of the plasticizer minimum. In order to determine the degradation kinetics of P-PVC films, the thermal degradation mechanisms of the films were determined by polyene ultraviolet (UV) spectrophotometer. The migration of the plasticizer from p-PVC was determined by thermal degradation studies and the diffusion coefficient was calculated.