Preparation and evaluation of properties of polyet hylene / polystyrene blends

Abstract

ÖZET Polimerleri karıştırmak yeni plastik malzemeler elde etmek için alternatif bir yöntemdir. Ancak karıştırma işlemi sırasında polimerlerin yüksek viskositelerini yenebilmek için çok büyük mekanik kuvvetler gereklidir. Bu çalışmada öncelikle polimer karışımlarının hazırlanmasında kullanılmak üzere laboratuar şartlarında kullanılabilecek bir yoğun karıştırıcı tasarlanmış ve imal edilmiştir. Yüksek yoğunluk polietilen (YYPE), alçak yoğunluk polietilen (AYPE) ve polistiren (PS) polimerlerinin düz ve iki ayrı çeşit faz bağlayıcı içeren karışımları bu mikser ile hazırlanmıştır. Bu karışımlardan enjeksiyon ile kalıplama yöntemiyle çekme deneyi numuneleri üretilmiştir. Çekme deneyleri Instron universal Çekme Deney Cihazı 'nda yapılmıştır. Optik mikroskopta karışımların iç yapıları incelenmiştir. Faz bağlayıcıların katılmasının YYPE/PS karışımlarının maksimum çekme gerilimlerini düşürdüğü AYPE'nin PS ile karıştırmak için daha iyi bir seçenek olacağı gözlenmiştir. Faz bağlayıcı miktarının maksimum çekme gerilimlerini YYPE zengin karışımlarda olumsuz, PS zengin karışımlarda ise doğru orantılı etkilediği gözlenmiştir. Ayrıca YYPE/AYPE karışımlarının uyumlu oldukları ve maksimum karıştırma torkunun maksimum çekme gerilimiyle orantılı olduğu da saptanmıştır. PS faz boyutlarının faz bağlayıcısı katkısıyla en az iki kat küçüldüğü gözlenmiştir.

iv ABSTRACT Melt blending of polymers is an alternative way of obtaining new polymeric materials. However, extensive mechanical power is required to overcome the high inherent viscosities of polymers during the mixing process. A lab size intensive mixer has been designed and manufactured for preparation of polymer blends. Plain and ternary blends of high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), and polystyrene (PS) with two different types of compatibilizers have been produced on this mixer. Samples of these blends have been injection molded into tensile test specimens. Tensile tests have been performed on the Instron Universal Testing Machine. Morphology of HDPE /PS blends have been studied with the optical microscope. It has been found out that addition of compatibilizers has a negative effect on the ultimate strength of HDPE/PS blends and LDPE is a better partner for blending with PS. The effect of the amount of compatibilizer on the ultimate strength has been found negative for HDPE rich blends but beneficial for PS rich blends. It has been also found out that the HDPE/LDPE blends studied were inherently compatible. The maximum processing torque has been found to correlate with ultimate strength. The domain dimensions of PS has been found to reduce at least two times with the addition of compatibilizers.