Kalsiyum Karbonat Dolgulu Polipropilen Kompozitlerde Arayüzey Etkileşimindeki Gelişimin Mekanik Ve Fiziksel Özelliklere Etkilerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı; kalsiyum karbonat dolgulu polipropilen kompozitlerde arayüzey etkileşimindeki gelişimin mekanik ve fiziksel özelliklere etkilerinin incelenmesidir. Homopolimer Polipropilen ve % 40 kalsiyum karbonat(CaCO3) içeren kompozit çift vidalı ekstürüder ile hazırlanmış ve enjeksiyon ile kalıplanarak üretilen test numuneleri ile çekme, eğme ve darbe gibi mekanik testler ISO ve ASTM standartlarında belirtildiği gibi yapılmıştır. SEM incelemesi ile kalsitin yapıdaki dağılımı kırık numune yüzeyinden incelenmiştir. Kalsit ile polipropilen arasında uyumlaştırıcı ajan olarak maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MA-g-PP) seçilmiştir. MA-g-PP ile homopolimer PP mekanik karıştırma işleminden sonra çift vidalı ekstürüder ile farklı oranlarda MA-g-PP içeren %40 CaCO3 dolgulu polipropilen kompozitler üretilmiş ve enjeksiyon işlemi sonrası mekanik ve fizikseller özellikleri incelenmiştir. Elde edilen test sonuçlarında yapıya ilave edilen MA-g-PP ile kompozitin uzama değerindeki azalmanın yanında çekme ve eğme mukavemetinde artış gözlenmiş olup bu artışın nedeni olarak ile SEM incelemesinde ise kalsit partiküllerinin yüzeyi ile polipropilen arasında bir arayüzey oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca oluşan arayüzey etkileşiminden dolayı kompozitin kristallenme sıcaklığında bir artış gözlemlenmiştir.

The aim of this study is to investigate the effects of poylpropylene/CaCO3 interface improvements on mechanical and physical properties of calcite filled polypropylene composites. 40 % Calcite filled homopolymer polypropylene composites were prepared in a twin screw co-rotating extruder and by the injection molding tensile, impact, flexural test specimens were produced also calcite particles’ distribution were investigated by SEM from fracture surface. Produced composite’s mechanical and physical properties such as tensile properties, flexural properties, Izod impact resistance, density, vicat softening point, hardness and thermal properties were examined according to the ISO or ASTM standards. Comparison of calcite filled, neat PP and maleic anhydride grafted polypropylene added as a compatibilzer composites’ test results showed that, by the addition of hydrophilic calcite particles in to the hydrophobic PP matrix increased density and modulus value but it drastically reduced the tensile and flexural strength caused by incompatible PP/CaCO3 matrix but the addition of MA-g-PP into the PP/CaCO3 matrix caused the interface interaction as seen in SEM micrographs and an improvement in interface interaction so tensile and flexural strength values were increased but decreased chain mobility by interface interaction decreased the elongation values. Also occurred interface between calcite and PP caused an increase in crystallization temperature of composites.