Geri dönüştürülmüş polietilen ve termoplastik nişasta karışımlarına farklı uyumlaştırıcıların etkilerinin incelenmesi
Studies on compatibilization of recycled polyethylene/ thermoplastic starch blends by using different compatibilizers
Yazar: BARIŞ ÖNER
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Biyopolimerler = Biopolymers

Özet:
Son yıllarda artan plastik kullanımı ve bu kullanım sonucunda oluşan aşırı plastik atık miktarları, hem endüstriyel hem de akademik alanda bu atıkların azaltılmasına yönelik çalışmaların yapılmasını gerektirmiştir.  Atık problemini azaltmak için petrol bazlı polimerlerin kullanımının azaltılıp, yerine biyobozunur polimerlerin kullanımını sağlamaya yönelik çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Çöp poşetleri doğada diğer atıklara karışmış halde bulunurlar ve ayıklanmaları tehlikeli, kirli ve geri kazanımı düşüktür. Bu nedenle, amacı atıkları tutmak olan ve doğaya atıldığında toplanması zor olan bu malzemenin saf polimer yerine geri kazanılmış ve biyobozunurluk özelliği sağlanmış bir malzemeden yapılması hem doğa hem de üreticinin maliyetini düşürmesi açısından uygun görülmüş ve bu tezin nihai amacı olarak düşünülmüştür. Çalışma kapsamında ülkemizde üretimi yapılabilen termoplastik nişasta(TPN) biyobozunur malzeme, ana matris olarak da geri dönüştürülmüş alçak yoğunluklu polietilen(LDPE) seçilmiştir. Literatür incelendiğinde LDPE/TPN karışımlarının uyumsuz oldukları ve bu uyumsuzluğu gidermek için farklı uyumlaştırıcıların etkilerinin incelendiği görülmüştür. Bu tez çalışması kapsamında da üç farklı uyumlaştırıcının LDPE/TPN karışımları üzerine etkileri incelenmiştir. Bunun için maleik anhidrit aşılı polietilen(PEgMAH), polietilen maleik anhidrit kopolimeri (PEMAH) ve maleik aşılanmış etilen propilen monomeri (EPMgMAH) uyumlaştırıcı olarak seçilmiştir. Karışımların, çekme ve darbe testleri ile mekanik özellikleri,  FTIR ile kimyasal etkileşimi, DSC ile ısıl özellikleri. Reometre ile viskozite değişimi ve SEM analizleri ile de uyumlaştırıcıların karışım içinde dağılımı incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde PEgMAH ve EPMgMAH'ın LDPE/TPN karışımı için uyumlaştırıcı olarak kullanılabileceği ve karışımın kopmada uzama değerlerini iyileştirdiği görülmüştür. Sonuç olarak geri kazanılmış polietilen ve termoplastik nişasta karışımlarından uyumlaştırıcı kullanılarak biyobozunur çöp poşeti üretiminde kullanılabilecek bir karışım elde edilebileceği görülmüştür.

Abstract:
In recent years plastic usage increased globally and various academic research conducted to tackle increasing waste problem. In order to decrease this waste problem, researchers focused on the usage of biodegradable polymers instead of the oil based polymers. Biodegradable polymers can degrade in a short time and can rejoin the life cycle of the earth. But, they cannot be used by themselves, in order to use them, they must be mixed with oil-based polymers. The blends are often not compatible with each other. They need a compatibilizer to reach desired properties. Garbage bag wastes are hard to collect, sometimes toxic and don't have enough value. Producing garbage bags with recycled biopolymers supports low cost and environment materials. For this study, thermoplastic starch is chosen as biodegradable polymer and low density polyethylene as main matrix. TPS/LDPE blends are immiscible. Three different compatibilizer was chosen for this study: maleic anhydride grafted ethylene propylene monomer (MAH-g-EPM), maleic anhydride grafted low density polyethylene (MAH-g-LDPE), polyethylene maleic anhydride copolymer(PEMAH). Mechanical, rheological and structural properties of the blends were tested. When the results are examined, it can be seen that PEgMAH and EPMgMAH can be used as compatibilizer for the       LDPE/TPN blends. Besides, it was seen that the elongation at break values of the blends were improved by this type compatibilisers. As a result, a blend can be obtained which can be used in the production of biodegradable garbage bags by using a compatibilizer from a mixture of recycled polyethylene and thermoplastic starch.