Termoplastik kopoliester elastomer
kalsit kullanılarak hazırlanan polimer kompozitlerin mekanik, morfolojik ve termal özelliklerinin incelenmesi / Investigation of the mechanical, morphological and thermal properties of polymer composites prepared using thermoplastic copoliester elastomer / calcite
Yazar: YUNUS EMRE SUCU
Danışman: DOÇ. DR. MERVE DANDAN DOĞANCI
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Termoplastik elastomerler (TPE'ler), yapısal olarak iki fazdan oluşan polimerlerdir. Kauçuk özelliklere sahip esnek faz ve termoplastik özelliklere sahip sert fazdan oluşur. Sert segment/yumuşak segment oranı, blok kopolimerlerin kristalliğini etkiler, polimerin mekanik özelliklerinin istenildiği gibi tasarlanmasına izin verir. Termoplastik kopoliester elastomerlerin (COPE) pazar payı, termoplastikler gibi yüksek sıcaklıklarda şekillendirilebildikleri ve kauçuk gibi elastik olmalarından dolayı büyümeye devam etmektredir.
Bu çalışmada, polimer matris olarak TPE ailesinin üyesi olan COPE polimeri ve dolgu maddesi olarak stearik asit ile kaplanmış kalsit kullanılmıştır. Bununla birlikte, fabrika üretim firelerinin geri dönüşümünden (post industrial recycled-PIR) elde edilen R-COPE'ler fiziksel geri dönüştürülmüştür ve kalsit ile harmanlanarak mekanik özelliklerinde azalma meydana gelmeden, daha düşük maliyet ile polimer kompozitleri üretilmiştir. Bu çalışmada iki farklı özgün değer olacaktır.
1.Literatür taramalarında rastlanılmamış olan COPE polimeri ile kaplı kalsit dolgusu harmanlanmış olup, kompozitin mekanik özelliklerinde azalma meydana gelmeden maliyet düşürme çalışmalarının yapılacak olması ile daha az miktarda plastik malzeme kullanılmıştır.
2.Diğer özgünlük ise TPE'lerin en büyük avantajlarından olan geri dönüştürülebilirlik özelliğinin kullanılması olacaktır. Endüstriyel tesislerde âtıl halde bulunan R-COPE (PIR) polimeri, geri dönüştürülerek katma değeri olan bir ürüne dönüştürülmüştür. İçerisine farklı miktarlarda kalsit dolgusu katılarak mekanik ve termal özelliklerindeki iyileşmeler incelenmiştir. 
Üretilen COPE ve R-COPE polimer matrisli kompozitlerin mekanik, morfolojik, termal özellikleri incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda en olumlu ortalama çıktılar %20 stearik asit kaplı kalsit takviyeli polimer kompozitlerde elde edilmiştir.  Kalsit katkısının matris içerisine eklenmesi ile mekanik ve termal özelliklerde artış tespit edilmiş, matris ve dolgu malzemesi arasındaki ara yüzey etkileşimin kuvvetli olduğu SEM analizleri ile tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: COPE, Kalsit (CaCO3), Kompozit, Kopoliester, TPE

Abstract:
Thermoplastic elastomers (TPEs) are polymers that are structurally composed of two phases. It consists of a flexible phase with rubber properties and a rigid phase with thermoplastic properties. The hard segment/soft segment ratio affects the crystallinity of block copolymers, allowing the mechanical properties of the polymer to be designed as desired. The market share of thermoplastic copolyester elastomers (COPE) continues to grow because they can be formed at high temperatures like thermoplastics and are elastic like rubber.
In this study, COPE polymer, a member of the TPE family, and calcite coated with stearic acid were used as the polymer matrix. However, R-COPEs obtained from the recycling of factory production waste (PIR) were physically recycled and blended with calcite, polymer composites were produced with lower cost without any decrease in their mechanical properties. In this study, there will be two different original values.
1.The COPE polymer, which has not been encountered in the literature review, was blended with the calcite filler coated, and less plastic material was used as cost reduction studies would be carried out without any decrease in the mechanical properties of the composite.
2.Another uniqueness will be the use of recyclability, which is one of the biggest advantages of TPEs. R-COPE (PIR) polymer, which is inert in industrial facilities, has been recycled into a product with added value. Improvements in mechanical and thermal properties were investigated by adding different amounts of calcite filler to it.
The mechanical, morphological and thermal properties of the produced COPE and R-COPE polymer matrix composites were investigated. As a result of the analysis, the most positive average outputs were obtained in 20% stearic acid coated calcite reinforced polymer composites. With the addition of calcite into the matrix, an increase in mechanical and thermal properties was detected, and it was determined by SEM analyzes that the interface interaction between the matrix and the filling material was strong.

Keywords: COPE, Calcite (CaCO3), Composite, , Copolyester, TPEs