Çeşitli katkı malzemeleri içeren PHB/TPU kompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

Abstract

Bakteriyel poli(3-hidroksibütirat) (PHB) termoplastik bir poyesterdir ve mekanik özellikleri petrol türevli polipropilene benzer. Biyobozunur, biyouyumlu PHB; toksik olmaması, sert kırılgan, yüksek kristalin, piezoelektrik, optikçe aktif ve suda çözülmemesi gibi birçok özellikleri ile biyomedikal ve biyoteknoljik uygulamalarda kullanılabilir.Bu tez kapsamında; poliviniliden fluorür (PVDF), baryum titanat (BaTiO3) ve bor nitrür(h-BN) gibi 0.5% oranında çeşitli katkılar içeren 12.5/87.5 ağırlık oranlarına sahip PHB /TPU ve PP/TPU kompozitleri; vida uzunluğu-çap (L / D) oranı 40ve16 mm vida çapındaki çift vidalı ekstruderde hazırlandı. Karşılaştırma amacı ile, aynı katkı malzemeleri kullanarak TPU kompozitleride hazırlandı. Eriyik halde ekstruderden çıkan örnekler soğutularak granüler hale getirildi. Test örnekleriinjeksiyon cihazında 12-ml mikroenjeksiyon kalıpları kullanılarak basıldı. Elde edilen kompozit malzemelerin; FT-IR ile moleküler yapısı, DSC ve TGA ile termal özellikleri ve Germe-Çekme (ASTM D 638), Üç nokta eğme(ASTM D 790), DMA, ShoreD sertlik testleri ile mekanik özellikleri ve morfolojik özellikleri SEM ile araştırıldı.

Bacterial poly[(R)-3-hydroxybutyrate] (PHB) is a well-known thermoplastic polyester and similar mechanical performance with petroleum-based polymers such as polypropylene (PP). PHB that has many interesting properties such as piezoelectricity and nonline aropticalactivity which may be useful in many biomedical and biotechnology applications due to its nontoxic, biocompatibility, biodegradability, highly crystalline, hard-brittle and insoluble in water.In this study, PHB/TPU and PP/TPU composites with weight ratio 12.5/87.5 containing various Additives (0.5%) as polyvinylidene fluoride (PVDF), barium titanate (BaTiO3) and boronnitride (h-BN) were prepared by melt blending in a corotating inter mesh twin-screw extruder with a screw diameter of D 16 mm and a screw length–diameter (L/D) ratio of 40. For comparison purpose, TPU composites were also prepared using the same additives. The melt-compounded rod extrudate was then cooled and granulated in situ using a pelletizer. The pellets were injection molded into test samples by using a 12-ml microinjection molder. These composite materials were characterized by FT-IR spectroscopy, thermal (DSC and TGA), mechanical (tensile (ASTM D 638), flexural (three-point bending) (ASTM D 790), DMA, Shore-D hardness points and morphological test (SEM).