Polipropilen Nanokompozitler:hazırlanması Ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, polimer işleme yardımcılarının (PPY) polipropilen (PP) nanokompoziteler (NK) üzerine etkisi araştırılmıştır. PPNK hazırlanmasında değişik eriyik akış oranlarına sahip üç çeşit PP kullanılmıştır. İki farklı oranda organokil (3% ve 5%) katkı olarak kullanılmıştır. Fuloropolimerik PPY polipropilen nanokompozit matris içinde 500 ppm seviyesinde kullanılmıştır. Polar olmayan polipropilen ve polar organokil arasındaki zayıf çekimi yenebilmek için uyumlaştırıcı kullanmak gerekmiştir. Bu amaçla iki çeşit uyumlaştırıcı kullanılmıştır: a) Laboratuarda hazırlanmış, itakonik asit aşılanmış PP ve b) Ticari ürün, maleik anhidrit aşılanmış PP. Polimer nanokompozit içindeki uyumlaştırıcı miktarı organokilin üç katı olacak şekilde alınmıştır. Polipropilen nanokompozitler Haake Minilab zıt dönüşlü çift vida ekstrüder kullanılarak 216 °C’de 100 rpm vida hızı ve 2 dakika bekleme süresinde hazırlanmıştır. Örneklerin silikat tabakaları arasındaki uzaklık, mekanik özellikleri ve işlenebilirlikleri incelenmiştir. PPNK örneklerinin silikat tabakaları arasındaki uzaklık (d001) ve mekanik özellikleri aynı eğilimi sergilemiştir. Bununla beraber, ölçüm sonuçları, kullanılan PP matris, organokil yüzdesi ve uyumlaştırıcının tipine göre farklı eğilimler göstermiştir.

In this work, the effects of polymer processing aids (PPA) on polypropylene (PP) nanocomposites (NC) were investigated. PPNCs were prepared by using three kinds of PP which have different melt flow rates. Two different levels (3 and 5 %) of organoclay additive were used. The fluoropolymer PPA was used as 500 ppm in PPNC matrix. A compatibilizer is used to overcome the poor adhesion between non-polar PP and polar organoclay. Two kinds of compatibilizers were used for this purpose: a) PP grafted itaconic acid which was prepared in the laboratory and b) PP grafted maleic anhydride that was commercial. The percentage of compatibilizer was taken three times of the percentage of organoclay in PPNC. PPNC samples were prepared at 216 °C, at 100 rpm screw speeds for 2 min. cycling time in Haake Minilab counter rotating twin screw extruder. The interlayer spacing of silicate layers, mechanical properties and processability of samples were investigated. The distances between clay layers (d001) and mechanical properties of the PPNC samples exhibited the same tendencies. However, it was found that the measured results showed the different tendencies of samples depending on the used PP matrix, the percentage of organoclay, and type of the compatibilizer.