Bu çalışmada farklı konsantrasyonlardaki (ağ. %75-25 / 50-50 / 25-75) PP (Polipropilen)-Poli(laktik asit) (PLA) karışımlarının tribolojik özellikleri üzerine konsantrasyon ve uyumlaştırıcı olarak kulla-nılan etilen-bütil akrilat kopolimerinin etkileri araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan etilen-bütil akrilat, polar ve nonpolar yüzeylere yapışarak birleşme verimini arttıran bir uyumlaştırıcı olarak kullanılabilmektedir. Böylece karışımların tokluk ve gerilme altında çatlak direnci de iyileşmektedir. Çalışmanın motivasyonu uygun kompozisyonlarda yapılacak PP/PLA karışımları ile aşınmaya dirençli alanlarda kullanılabilme potansiyeli olan plastik malzemelerin sentezlenebilmesidir. Karışımlar çift vidalı bir ekstrüder kullanılarak ergiyik harmanlama yöntemi ile 210 °C kalıp çıkış sıcaklığında üretilmişlerdir. Ardından bir mikro-enjeksiyon makinesinde aşınma testleri için gerekli 8 mm kalınlığında ve ø29 mm çapında diskler şeklinde kalıplanmışlardır. Aşınma testleri özel üretim bir ball-on-disk tribometresi kullanılarak ASTM G99 standardına uygun yapılmıştır. Karşı malzeme olarak sertlik ve non-reaktif özellik avantajlarından dolayı silisyum nitrür (Si3N4) bilyeler kullanılmıştır. Testler sonucunda, PLA oranı %50 ve üzeri olan (%75-100), ayrıca uyumlaştırıcı içermeyen bileşimlerde numune yüzeylerinde titreşimden kaynaklı kırılmalar gözlenmiş olup, bu durum PLA’nın nispeten sert olan yapısına dayandırılmıştır. En yüksek sürtünme katsayısı (μ) 0,79 ile yine saf PLA’da elde edilmiştir. Karışım PP oranındaki artışın hem sürtünme katsayılarında hem de aşınma oranlarında (K) azalmaya sebep olduğu bulunmuştur. Etilen-bütil akrilatın ise yağlayıcı etkiye sahip olduğu ve sürtünme katsayıları ile aşınma oranlarını PLA oranına bakılmaksızın her bileşimde azalttığı ve bu çalışmadaki en düşük değerleri (μ=0,16-0,18 – K=33-43×10-6 mm3N-1m-1) verdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak karışım verimini arttırmak için kullanılan etilen-bütil akrilat uyumlaştırıcısının aşınma ve sürtünme direncinin gerekli olduğu PP/PLA uygulamalarında kullanılabilme potansiyelinin yüksek olduğu bu çalışmayla kanıtlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Polipropilen, Poli(laktik asit), Etilen-bütil akrilat, Aşınma, Sürtünme katsayısı
|
