Farklı dolgu tipleri ve oranları kullanılarak polipropilen

Abstract

Kompozit malzemeler günümüzde hayatımızın her alanında kullanılmaktadır. İlk sentetik polimer kompoziti olan bakelitin üretimi 1907 yılında gerçekleşmiştir. O günden bugüne kadar çok sayıda polimer kompoziti hazırlanarak yaygın kullanıma ulaşmıştır. En genel hatları ile kompozit malzemeler birden fazla malzemenin birleşerek her bileşenin iyi özelliklerini son ürüne yansıttıkları malzemelerdir. Polimerik kompozitlerde ise ana bileşen en az bir polimerden oluşmaktadır. Polimerik kompozitlerin oluşturulması esnasında birçok amaçla katkı malzemeleri kullanılmaktadır. Ayrıca kompozitlerin hazırlanması yöntemleri de yine değişkenlik göstermektedir. Son uygulamaya göre katkılar ve üretim yöntemleri seçilmektedir. Katkılar arasında en yaygın kullanım dolgu malzemeleridir. Dolgu malzemeleri son ürünün hem daha ucuz olmasını sağlayabilmektedir hem de başta mekanik özellikler olmak üzere birçok kritik davranışını değiştirmektedir. İlave olarak mineral dolgu malzemeleri kullanıldığında organik malzemeler olan polimerlerle karıştırmak problem olabilmektedir. Bu iki malzeme birbirine uyumsuz oldukları için uyumlaştırıcı malzemeler üretimde eklenebilmektedir. Bu iki tür katkının haricinde üretim yardımcıları, renk katkıları, bozunmayı engelleyen katkılar gibi birçok katkı malzemesi daha vardır. Gelişen polimer ve polimer kompozitleri teknolojisi ile çok daha karmaşık malzemeler yapılmaktadır. Özellikle son yıllarda ikili, üçlü polimer matrislerin içerisine farklı katkılar katarak yeni malzemelerin elde edilmesinde çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu sayede her bir polimerin kendi karakteristik özelliğinden yararlanılmakta ve ortaya çok geniş yelpazede ürün özelliklerine sahip malzemeler çıkmaktadır. Bu çalışmada endüstride yaygın olarak kullanılan etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuğu ile polipropilen (PP) ve poliamid (PA) plastikleri karıştırılarak yüksek sıcaklıklarda kullanılabilen elastik ancak rijit bir malzeme elde edilmek istenmiştir. Oluşturulan polimerik kompozite istenilen mekanik özellikleri elde edebilmek amacıyla beyaz dolgular ilave edilmiştir. Tüm sistemin etkileşime girebilmesi için iki farklı uyumlaştırıcı denenmiştir. Tüm bu malzemeler ekstrüderde karıştırılmış olup enjeksiyon makinası ile test numuneleri hazırlanmıştır. Elde edilen sonuçlarda EPDM, PP ve PA kompozitine uyumlaştırıcı ilavesinin mekanik özelliklerde iyileşme sağladığı tespit edilmiştir. Üçlü kompozit için mekanik özellikleri maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MA-PP) ilavesinin daha fazla arttırdığı görülmüştür. Bununla birlikte EPDM ve PA kompozitlerinde maleik anhidrit aşılanmış etilen propilen monomer (MA-EPM) ajanı daha fazla etki göstermektedir. Ayrıca PA'in EPDM-PP kompozitlerine eklenmesi kopma dayanımında bir artış getirmiştir. İlave olarak beyaz dolgu olarak kompozitlere eklenen bentonit ve silikanın son ürüne olan etkileri incelendiğinde aynı miktar silikanın bentonite göre daha fazla takviyelendirme sağladığı tespit edilmiştir. Termoplastik olan PP ve PA polimerlerine EPDM eklendiğinde hem kayıp hem de depolama modülünde artış sağladığı görülmektedir. Bu etki kompozitlere uyumlaştırıcı eklendiğinde artmaktadır.