Poliüretan Ve Politetrafloroetilen Karışımların Hazırlanması Ve Karakterizasyonu

Abstract

Termoplastik poliüretanlar( TPU), hem termoplastik hem de elastomer özelliğini aynı anda bünyesinde barındırmasından dolayı kullanım alanları her geçen gün artan malzemelerdir. TPU, endüstride çok yoğunlukla teknik uygulamalarda kullanılmaktadır. Elastikiyetlerinin yanında, iyi mekanik ve kimyasal dayanımları, bu malzemelerin belirgin özellikleridir. Bunun yanında, enjeksiyon ve ekstrusyon proseslerinde işlenme ve şekil verilebilme kolaylıkları, hatalı parçaların tekrar mekanik olarak parçalanarak kullanılabilmesi ve malzemenin geri-dönüştürülebilir olması TPU uygulamalarının artmasına neden olmaktadır. Böylece, daha yüksek derecede özellikler gerektikçe, TPU dan beklenen özellikler de artmaktadır. Bu büyük ilgi mühendisleri ve bilim adamlarını, TPU’nun özelliklerini geliştirmek için her geçen gün daha da zorlamaktadır. Kimyasal yapısında yapılacak değişikliklerle TPU özelliklerini artırmak için çalışmalar, üretim maliyetleri, mümkün olmayan veya kontrol edilmesi zor olan yan reaksiyonlar ve kapasite planlamaları sebebiyle, bilim adamlarını ve mühendisleri başka alternatif yöntemler bulmaya zorlamaktadır. Bu alternatif yöntemlerden en yaygını, polimer karışımlardır. Karışımlar iki veya daha fazla polimer/malzemenin farklı oranlarda karıştırılmasından oluşur. Karışımlarda, karışıma giren her malzemenin kendine ait özellikleri, karışımda içinde kendi özelliklerini gösterir. Böylece elde edilen karışım, karışım içindeki polimerlerin hepsinin kendilerine ait özelliklerini içerir. İstenilen özelliklere uygun olarak, karışım içindeki oranlar optimum seviyelerde belirlenir. Bu çalışmada, değişik parçacık boyutunda ve çeşidindeki politetrafloroetilenlerin (PTFE) termoplastik poliüretanlara etkisi araştırılmıştır. Granül ve mikrotozlar TPU ile birlikte kullanılmıştır. Karışımlar, ön karıştırtırılmış ve karışım numuneleri enjeksiyon makinesi ile üretilmiştir. Çalışma koşulları, 210 oC enjeksiyon sıcaklığı, 35 oC kalıp sıcaklığı, 55 bar enjeksiyon basıncı ve 50 bar ütüleme basıncıdır. Numuneler 2,5% ve 5% oranlarında, değişik parçacık boyutunda PTFE’nin TPU ya katılması ile hazırlanmıştır.

Thermoplastic polyurethanes are most widely used for technical applications in industry and predominantly processed by injection molding. Blends are combination of two or more phases containing different polymers. Preparation of TPU/ PTFE blends have difficulties due to melting temperature differences of two materials. Therefore, fluoropolymer which can penetrate the other polymer’s matrix are more favorable for TPU/PTFE blends. Thermoplastic polyurethane (TPU) has good mechanical properties along with its elasticity and chemical resistance. Besides these properties TPU has gained an important position among other elastomers due to its easiness of processing, recyclability and reusage ability of faulty parts. The interest also increasing the replacement of the rubber elastomers with TPU due to mentioned reasons and environmental legislations. Thus, the more harsh applications are found, the more improved properties are required from TPU. This big interest forces chemists and engineers to improve properties of TPU. Some developments are able to be done by chemical structure. However, production costs, volume requirements and unavailable reactions make scientists to find another solutions. Blends are another common alternative to improve properties TPU. Properties can be combined which are belong to two or more polymers in one end product. Polytetrafluoroethylene (PTFE) has a unique combination of properties such as low surface tension, low bulk shear strength and low coefficient of friction. These unique combination of properties make PTFE used in blends of many plastics. In this study, the effects of different size and type of polytetrafluoroethylene (PTFE) on thermoplastic polyurethane (TPU) were investigated. The granular and micropowder PTFE types were used with TPU. Blends were premixed and specimens were produced by injection molding. Working conditions were 210 oC in injection machine and 35 oC at mold, 55 bar pressure in injection and 50 bar at mold hold pressure. The samples were prepared by adding 2,5% and 5% of four different particle size PTFE to TPU.