Yeni nesil nanoparçacıklar ile uyumlaştırılmış PA6/TPE harmanlarının tekrarlı ekstrüzyon sonrası özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the properties of PA6/TPE blends compatibilized with new generation nanoparticles after repeating extrusion
Yazar: RUMEYSA YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET KODAL
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
Dizin: Ekstrüzyon = Extrusion ; Elastomerler = Elastomers ; Polihedral = Polyhedral ; Termoplastik = Thermoplastic ; Uyumlaştırma = Harmonization

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında literatürde ilk defa polihedral oligomerik silseskuioksan (POSS) nanoparçacıkları ile uyumlaştırılmış poliamit 6 (PA6)/termoplastik elastomer (TPE) karışımlarının tekrarlı ekstrüzyon sonrasındaki özellikleri incelenmiştir. PA6/TPE karışımının termodinamik olarak karışamaz karakterde olması sebebiyle, arayüzey etkileşiminin iyileştirilmesi amacıyla POSS nanoparçacıkları kullanılmıştır. Sürekli fazı hem PA6 hem de TPE olan polimer karışımlarına eklenen POSS'lar PA6 ve/veya TPE ile reaktif uyumlaşma yoluyla reaksiyona girerek arafazda aşı ve/veya blok kopolimerler oluşturarak arayüzey etkileşimini iyileştirme potansiyeline sahiptirler. Bu çalışmada, sırasıyla üçlü ve çoklu reaktif fonksiyonel epoksi grubuna sahip TriEpPOSS ve MultEpPOSS kullanılmıştır. Karışımlar eriyik harmanlama yöntemiyle bir laboratuvar ölçekli mikro-harmanlayıcıda hazırlanmıştır. Hazırlanan polimer karışımları, daha sonrasında bir granülatör ile granül haline getirilmiş ve bu işlem dört kez tekrarlanmıştır. Her bir tekrarlı ekstrüzyon işlemi sonrasında karışımlar laboratuvar ölçekli bir mikro-enjeksiyon kalıplama cihazı ile kalıplanarak standart test örnekleri üretilmiştir. Her bir tekrarlı ekstrüzyon basamağından sonra üretilen POSS içeren ve içermeyen PA6-TPE karışımlarının kimyasal yapıları, reolojik, morfolojik, mekanik, ısıl, termo-mekanik ve kristalografik özellikleri araştırılmıştır. Her bir proses basamağından sonra PA6-TPE harmanlarının mekanik ve reolojik özelliklerinde azalışlar meydana gelmiştir. Bununla birlikte TriEpPOSS ilavesiyle PA6-TPE harmanlarının fiziksel ve kimyasal özelliklerinin proses sayısının artmasıyla birlikte iyileştirildiği tespit edilmiştir. MultEpPOSS'un ise PA6-TPE harmanlarının ısıl degradasyonunu katalizlediği gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, for the first time in the literature, the properties of polyamide 6 (PA6)/thermoplastic elastomer (TPE) blends compatibilized with polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) nanoparticles after repeated extrusion were investigated. Since the PA6/TPE blend is thermodynamically immiscible, POSS nanoparticles were used to improve the interfacial interaction between the components. POSSs added to polymer blends whose continuous phase is both PA6 and TPE have the potential to enhance the interfacial interaction by reacting with PA6 and/or TPE through reactive compatibilization, forming graft and/or block copolymers at the interface. In this study, TriEpPOSS and MultEpPOSS with triple and multiple reactive functional epoxy groups were used, respectively. The blends were prepared by the melt blending method in a laboratory-scale microcompounder. The prepared polymer blends were then granulated with a granulator, which was repeated four times. After each repeated extrusion process, the blends were molded with a laboratory-scale micro-injection molding device to produce standard test samples. Chemical structures, rheological, morphological, mechanical, thermal, thermo-mechanical, and crystallographic properties of PA6-TPE blends with and without POSS produced after each repeated extrusion step were investigated. After each process step, the mechanical and rheological properties of PA6-TPE blends decreased. However, with the addition of TriEpPOSS, it was observed that the physical and chemical properties of PA6-TPE blends were improved with the increase in the number of processes. It was observed that MultEpPOSS catalyzes the thermal degradation of PA6-TPE blends.