Cam küre, CaCO3 ve talk dolgulu polipropilen hibrit konpozitlerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Analysing the mechanical and physical properties of glass bead, CaCO3 and talc filled polypropylene hybrid composites
Yazar: YASİN KANSU
Danışman: DOÇ. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmanın temel amacı, farklı yapı ve içeriklere sahip inorganik dolgu mad-delerininpolipropilenin fiziksel, ısıl, morfolojik ve mekanik özelliklerine etkilerini incelemektir. Dolgumaddesi olarak plaka şeklindeki talk, küresel şekillerdeki CaCO3 ve cam küre kullanılmıştır.Dolgu maddeleri polipropilen ile ekstruderde ağırlık ola-rak %10, 20, 30 ve 40 oranındakarıştırılmışlardır. Hazırlanan karışımlar enjeksiyon kalıplama yöntemiyle standart numunelerhalinde basılmış ve testler gerçekleştiril-miştir.Yapılan deneyler sonucunda üç dolgu maddesinin de polipropilenin mekanik ve fizikselözellikleri üzerinde farklı etkilere neden olduğu belirlenmiştir. Talk dolgusu polipropileninmekanik özelliklerini diğer dolgu maddelerine göre arttırmasından dolayı güçlendirici dolgumaddesi olarak düşünülebilir. Ancak, birleşme çizgisi var-lığında plaka şeklindeki talkınyönlenmesinden dolayı, akma dayanımı ve yüzde uza-ma değerlerinde önemli düşüşlergözlenmiştir. Küresel şekildeki CaCO3 ve cam küre dolgularının ise tüm dolgu oranlarındabirleşme çizgisi içeren numunelerde plaka şeklindeki talka göre çok daha iyi akma dayanımıve yüzde uzama değerlerine sahip olduğu gözlenmiştir.Ayrıca, dolgu maddelerinin ikili karışımlarından oluşan hibrit bileşikleri de poli-propileneeklenip, testler uygulanmıştır. Hibrit bileşikler için dolgu oranı ağırlıkça %40 olarakbelirlenmiştir. %10-30, %20-20 ve %30-10 olacak şekilde karışımlar hazırlanmış ve testlergerçekleştirilmiştir.İki farklı dolgu maddesinin avantajlarının birleşmesi ile sinerjik bir etki oluşmuş veoluşan bu sinerjik etki ile özellikle birleşme çizgisi olması durumunda polimerin mekaniközelliklerinde iyileşmeler meydana gelmiştir. Testler sonucunda, talk içeren hibritkarışımların daha iyi değerlere sahip olduğu bulunmuştur. Talk/CaCO3 hibrit dolgusununbirleşme çizgisi varlığında bile polipropilen matrisi güçlendirici özelliği olduğu tespitedilmiştir.Haziran, 2005 Yasin Kansu

Abstract:
The main aim of this research was to analyse the effect of inorganic fillers with differentstructure and contents from each others on the physical, thermal, morphological andmechanical properties for polypropylene. In this research, plate-like shaped talc, sphericalshaped CaCO3 and glass bead were used as fillers. Polypropylene and fillers werecompounded at 10%, 20%, 30% and 40% (wt/wt ratios) with a twin-screw extruder. Thesecomposites were injection-molded as standart samples with an injection-molding machine andtests were performed.As a result of these experiments, it was found that all of the three fillers have differenteffects on mechanical and physical properties of the polypropylene. Due to the talc increasedmechanical properties of polypropylene more than the other fillers, we could think it is asreinforcement filler. But when the weld line occured, drastic decrease are observed in tensilestrength and strain values because of the fact that plate-like shaped talc oriented in existingweld line. On the other hand, it was observed that spherical shaped CaCO3 and glass beadfillers have better tensile strength and strain values than plate-like shaped talc in every fillerratio and in every sample which had weld line.Morever, hybrid composites having the mixture of two fillers, added in polypropyleneand tests were performed. Filling ratio for hybrid composites were determined as 40%.Composites prepared in 10%-30%, 20%-20%, 30%-10% (wt/wt ratios) and tests also wereperformed.Synergistic effects were observed by with combination two different fillers withadvantageous properties. Thanks to the this synergistic effect, some improvements could beobserved in mechanical properties of the polypropylene even in in the presence of weld line.As a result of the tests, it is found that hybrid composite which has talc in it has better testresults. It is observed that talc/CaCO3 hybrid filler had reinforcing effect even weld line ispresent in polypropylene matrix.June, 2005 Yasin Kansu