Mineral dolgu maddeleri ile polipropilen boruların kısa süreli iç basınç performans özelliklerinin optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, poliolefin grubu plastiklerden olan ve basınçlı boru sistemlerinde kullanılan polipropilenin blok kopolimer (PP-B) boruların kısa süreli iç basınç performans özelliklerine kalsiyum karbonat (CaCO3) mineral dolgu maddesinin etkisi çalışılmıştır. İki farklı çift vidalı ekstrüzyon makinesinde hacimce %10, %15, %17,5, %20 ve %30 oranlarında CaCO3 mineral dolgu maddesi granül haldeki polipropilen blok kopolimer boru hammaddesine toz halde ilave edilerek granül halde mineral dolgulu poliolefin karışımlar elde edilmiştir. Mineral dolgulu polipropilen blok kopolimer boru hammaddesi elde edildikten sonra enjeksiyon makinesinde daha önceden özel olarak hazırlanmış enjeksiyon kalıbına basılarak numuneler elde edilmiştir. Elde edilen numuneler çekme, Charpy darbe, Shore D sertlik, termomekanik analiz, erime akış indeksi ve yoğunluk testlerine tabi tutulmuştur. Ayrıca aynı hammadde karışımlarından tek vidalı sürekli ekstrüzyonla üretilen mineral dolgulu borulara iç basınç testleri uygulanmıştır. Yapılan tüm testlerde mineral dolgulu PP-B hammadde ve dolgusuz PP-B hammadde özelliklerindeki farklılıklar mineral dolgu oranlarına bağlı olarak açıklanmaya çalışılmıştır. Ayrıca elde edilen verilerle boruların basınç-sıcaklık-zaman (regresyon) eğrileri çizilmiştir.Anahtar Kelimeler: Polipropilen blok kopolimer, mineral dolgular, kalsiyum karbonat, regresyon eğrileri, iç basınç özellikleri.

In this study, the effect of calcium carbonate (CaCO3) as a mineral filler on short time internal pressure performance properties of polypropylene block copolymer (PP-B) which is from polyolefin group of plastics and used at pressured pipe systems was studied. CaCO3 mineral filler in powder form added in to granule form PP-B pipe raw material at ratios of %10, %15, %17,5, %20 and %30 by volume by two different twin screwed extruder, and so mineral filled polyolefin compounds were obtained in granule form. PP-B pipe raw material was injected in to the mould which was specially prepared before and than samples were prepared with injection moulding machine. Various tests namely tensile, Charpy impact, Shore D hardness, thermomechanical analysis (TMA), melt flow index (MFI) and density were applied to these specimens. Furthermore internal pressure tests were carried out on the pipes producted from the same raw material compounds by single screwed extruder. For all tests, differences between the mineral filler added PP-B compounds and pure PP-B were explained with the dependence on added mineral fillers ratios. Finally, the pressure-temperature-time (regression) curves of pipes were obtained to asses the filler effects.Keywords: Polypropylene block copolymer, mineral fillers, calcium carbonate, regression curves, internal pressure properties.