Polipropilen/termoplastik nişasta polimer harmanlarının enjeksiyon uygulamalarının geliştirilmesi
Development of injection applications of polypropylene/thermoplastic starch polymer blends
Yazar: GÜRKAN KOÇSIZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ARİF KAYA
Yalova Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Ambalajlama = Packaging ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Nişasta = Starch ; Polipropilen = Polypropylene ; Termoplastik malzemeler = Thermoplastic materials ; Uyumlaştırma = Harmonization

Özet:
Mevcut araştırma çalışmaları, petrolden elde edilen malzemelerin yarattığı sorunları çözmek amacıyla çevre dostu malzeme tedarikine odaklanmaktadır. Nişasta yenilenebilir, tamamen biyolojik olarak bozunabilir ve düşük maliyetle kolayca temin edilebildiği için biyokompozit malzemeler üretmek için umut verici bir biyopolimerdir. Termoplastik nişasta (TPS) kendi başına düşük gerilme mukavemeti ve ciddi deformasyonlar gibi zayıf mekanik özellikler sergiler ve bu da ambalaj veya filmlerdeki uygulamasını sınırlar. Ek olarak, TPS yüksek higroskopiklik sunar. Nişasta matrisinde takviye maddelerinin kullanılması, bu dezavantajların üstesinden gelmek için etkili bir yoldur. Polipropilen biyolojik olarak bozunabilir takviyeler yeni ve ucuz polimer harmanları geliştirmek için kullanılmıştır.
Termoplastik türevi (TPS) formundaki nişasta, geleneksel olarak paketleme için kullanılan sentetik polimerlerin yerine kullanılmaya uygun bir aday olarak ortaya çıkmıştır. Nişasta gerçek bir termoplastik polimer değildir, ancak jelatinleşmesinden sonra yeterli su ve/veya plastikleştiricilerle karıştırılarak işlenebilir. Çoğu araştırmada malzemenin plastikleştirilmesi bir nişasta dispersiyonu gliserol ile dökülerek gerçekleştirilir.
TPS filmlerinin gazlara karşı düşük geçirgenliğe, zayıf su buharı bariyer özelliklerine sahip olduğu ve ambalajlamada kullanımlarından kaynaklanan gerilimlere direnmesi gerektiği bildirilmektedir.
TPS nin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi amacı ile polipropilen esaslı polimer harmanları hazırlandı. Hazırlanan polimer harmanlarında farklı uyumlaştırıcıların mekanik özellikler üzerindeki etkisi incelendi. Termoplastik nişastanın polipropilen ile hazırlanan harmanlarında mekanik özelliklerinde artan termoplastik nişastanın oranına bağlı olarak azalmalar olduğu bunun yanında farklı uyumlaştırıcıların devreye alınması ile kabul edilebilir ölçüde mekanik performans sergileyen örneklerin hazırlanabileceği sonucuna ulaşıldı.
Anahtar Kelimeler: Polipropilen, Termoplastik nişasta, Ambalaj, Uyumlaştırıcı, Mekanik Özellikler

Abstract:
Current research studies focus on the supply of environmentally friendly materials with the aim of solving the problems posed by petroleum derived materials. Starch is a promising biopolymer for producing biocomposite materials as it is renewable, fully biodegradable and readily available at low cost. Thermoplastic starch (TPS) by itself exhibits poor mechanical properties such as low tensile strength and severe deformations, limiting its application in packaging or films. In addition, TPS offers high hygroscopicity. The use of reinforcements in the starch matrix is an effective way to overcome these disadvantages. Polypropylene biodegradable supplements have been used to develop new and inexpensive polymer blends.Thermoplastic starch (TPS) has emerged as a viable alternative to synthetic polymers used in packaging. Although starch is not a real thermoplastic polymer, it can be treated by combining it with water and/or other plasticizers. Polypropylene-based polymer blends were created to improve the mechanical qualities of TPS. Different compatibilizers were tested to see how they affected the mechanical properties of the polymer blends. It was determined that the mechanical qualities of thermoplastic starch-polypropylene blends deteriorated as the quantity of thermoplastic starch increased, and that samples with acceptable mechanical performance could be created by introducing various compatibilizers. Keywords: Polypropylene, Thermoplastic starch, Packaging, Compatibilizer, Mechanical properties