Atık Vulkanize EPDM ile Polipropilenin Termo Kinetik Mikserde Karıştırılarak Geri Dönüşümünün Sağlanması
Hazırlayan: Eren Şimşek, Gökay Toprak, Kaan Bilge, Oğuzhan Oğuz ve Yusuf Z. Menceloğlu
İleri Kompozit ve Polimer Sentez Laboratuvarı (AC2PL), Sabancı Üniversitesi
Proje Özeti:
Etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuk, sanayide ve günlük hayatta yaygın
kullanım alanları bulmuş bir elastomerdir. Bu alanlardan biri de termoplastikler
ile hazırlanan karışımlarıdır. Vulkanize olmamış EPDM, polipropilen, polietilen gibi
poliolefinler ile düşük oranlarda kullanıldığı zaman plastiğe darbe dayanımı kazandırır.
Yüksek oranlarda karıştırıldığında ise karışım bir termoplastik elastomer gibi davranır.
Ote yandan EPDM daha çok vulkanize hali ile yani bir termoset kauçuk olarak kullanılır
dolayısıyla çapraz bağlı bu polimerin geri dönüşümü de oldukça zordur. Yine de atık
vulkanize EPDM zemin kaplama malzemesi, yakacak gibi teknolojik anlamda alt düzeyde
uygulama alanları bulmuştur. Kriyojenik işlem sonucu öğütülerek toz haline getirilmiş
atık EPDM ise ekstruderde yine düşük oranlarda poliolefinler ile karıştırılarak darbe
dayanımını artırma amacıyla kullanılabilmektedir.
Bu çalışmada, atık vulkanize EPDM tozu ile polipropilenin bir termo kinetik mikser ile
kütlece % 20, 40, 60 ve 80 oranda EPDM içeren karışımları hazırlanmıştır. Bu karışımlar
EPDM faz sayesinde elastomer ozelliği kazanmış, taşıyıcı matriks polipropilen fazının
eritilip akışkan hale gelebilmesi ile de bir termoplastik gibi davranabilmiştir. Karışımların
taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi göstermiştir ki mikron boyuttaki EPDM
toz parçacıkları makro faz halinde oldukça homojen bir şekilde polipropilen matriks
içerisinde dağılmıştır. Dolayısıyla elastik fazın makro faz ayrımına dayanan bir
termoplastik elastomer üretilmiştir. Mikserde hazırlanan karışımlar enjeksiyon ile
rahatlıkla işlenerek şekil verilebilmiştir. Enjeksiyon numunelerinin çekme, darbe
dayanımı ve sertlik gibi mekanik özellikleri incelenmiştir. Buna göre EPDM oranı arttıkça
çekme mukavemeti azalırken kopma uzaması büyük oranda artmıştır. Yine EPDM oranı
arttıkça darbe dayanımı oldukça artarken sertlikte az miktarda düşüş gözlemlenmiştir.
Analiz sonuçları ile ticari olarak mevcut termoplastik elastomerlerlerde aranan
özellikler karşılaştırıldığında, atık EPDM-polipropilen karışımlarının bir çok ticari ürün
ile rahatlıkla yer değiştirebileceği saptanmıştır. Böylece kütlece % 80 atık malzemeden
oluşan, potansiyel olarak bir çok kullanım alanı bulabilecek ucuz, çevreci ve kaliteli bir
ürün geliştirilmiştir.