Beta çekirdeklendirici ajanın geri dönüştürülmüş polipropilen üzerine etkisi
Effect of beta nucleating agent on recycled polypropylene
Yazar: ÖZER ERDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. ONUR ÇOBAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Plastikler, üstün özellikleri ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir. Bunun yanı sıra hidrolitik ve biyolojik etkilere karşı yüksek dayanım gösteren kimyasal yapıları ile çevresel olumsuzluğa yol açmaktadır. Bu sorunu ortadan kaldırabilmenin en etkili ve akılcı çözümüyse, plastiklerin geri dönüştürülmesidir. Polipropilen (PP), mükemmel kimyasal özellikler ve yüksek mekanik özellikler, düşük yoğunluk, kolay işlenebilirlik gibi özellikleri ile dünyada en fazla tercih edilen plastik türlerinden birisidir. Buna ek olarak PP'nin mühendislik plastiği olma potansiyeli, düşük darbe mukavemetine sahip olmasıyla sınırlandırılmıştır. Bu durum, özellikle geri dönüştürülmüş PP ham maddeleri için daha da büyük bir problemdir. Bu çalışmada, geri dönüştürülmüş PP'nin darbe dayanımının, kristalinizasyon sıcaklığının ve özellikle darbe dayanımının arttırılması amaçlanmıştır. Düşük oranlarda kullanımı ve darbe dayanımına sağladığı ciddi etkileriyle beta çekirdeklendirici ajan ilgi çekicidir. Bu bağlamda çalışmamızda, beta çekirdeklendirici ajan kullanılmış ve benzer etkiye sahip fonksiyonel katkılarla sistematik olarak karşılaştırılmıştır. Çalışmada taşıyıcı matris olan, geri dönüştürülmüş PP (RePP) içerisindeki çekirdeklendirici ajan dağılımının arttırılması için; ağırlıkça %10 oranında beta çekirdeklendirici ajan ile RePP eriyik karıştırma yöntemiyle hazırlanmıştır. Oluşturulan bu katkı masterbatch'i Beta MB olarak adlandırılmıştır. Çift vidalı ve eş yönlü dönen ekstrüderle oluşturulan karışımlar, enjeksiyon kalıplama yöntemiyle ölçüm standartlarına uygun olarak kalıplanmış; fiziksel, morfolojik, termal ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Karışımların test sonuçları incelendiğinde Beta MB'in yoğunluk, eriyik akış indeksi, çekme modülü ve sertlik değerlerinde ciddi değişimler elde edilmemiştir. Buna karşılık, kristalinizasyon sıcaklığının ortalama olarak %3 oranında arttırdığı kaydedilmiştir. Benzer şekilde darbe dayanımını ise ortalama olarak %245 oranında arttırdığı belirlenilmiştir. Beyaz eşya, otomotiv ve mekanik ürünler gibi darbe dayanımının önemli olduğu sektörlerde kullanılan poliolefin malzemelere muadil, rekabetçi ve ekonomik yeni bir karışım oluşturulmuştur.

Abstract:
Plastics have superior prices and low cost advantages. In addition, they cause environmental adverse effects with their chemical structures showing high resistance to hydrolytic and biological effects. The most effective and rational solution to eliminate this problem is recycling plastics. Polypropylene (PP) is one of the most preferred plastic types in the world with its excellent properties and features such as high mechanical properties, low density and easy processing. Otherwise, the engineering plastic potential of PP is limited by its low impact strength. This is an even greater problem for recycled PP raw materials. This head is aimed to increase the impact strength of recycled PP, especially the resistance of crystallization. The use of low rates and perhaps the beta core agent is of interest to impact resistance. In this context, in our study, the beta nucleating agent was systematically compared with adult and additives with similar effects. In the study, the carrier matrix, recycled PP (RePP) to increase the core distribution inside; RePP with 10% by weight beta nucleating agent was prepared by melt blending method. This contribution masterbatch is named Beta MB. Mixtures related to twin screw and rotating rotary extruder are injection molded in accordance with measurement standards; physical, morphological, thermal and mechanical effects are studied. When the test results of the mixtures were examined, no serious changes were obtained in the density, melt flow index, tensile modulus and hardness values of Beta MB. In contrast, it was noted that the crystallization temperature increased by 3% on average. Similarly, it has been measured to increase the impact strength by 245% on average. A new and economical mixture has been created that is equivalent to polyolefin materials used in sectors such as white goods, automotive and mechanical products where impact resistance is important.