POLİ-(LAKTİK ASİT)/SİLİKON KAUÇUK HARMANLARININ MEKANİK VE TERMAL ÖZELLİKLERİ
Hazırlayan: Sibel YILDIZ(a), Bağdagül KARAAĞAÇ(a,b), Güralp ÖZKOÇ(a,b)
(a)Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Umuttepe
Yerleşkesi, 41380, KOCAELİ
(b)Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Polimer Bilimi ve Teknolojisi Anabilim Dalı,
Umuttepe Yerleşkesi, 41380, KOCAELİ
Proje Özeti:
Poli-(laktik asit) (PLA); mısır, patates ve şeker pancarı gibi bitkisel kökenli ve
yenilenebilir kaynaklardan elde edilen, biyobozunur bir alifatik polyesterdir. Bununla
birlikte PLA, geleneksel petrol bazlı polimerlere alternatif olarak kullanılmaktadır.
PLA’nın birçok mühendislik polimeri gibi şeffaflık, yüksek dayanım ve yüksek
modül gibi üstün özellikleri olmasına rağmen, düşük darbe dayanımı ve kırılganlığı
nedeniyle kullanımı sınırlıdır. PLA’nın bu özelliklerini geliştirmek için genellikle farklı
polimerlerle harmanlanması yoluna gidilmektedir. Silikon kauçuğu, biyouyumluluğu,
kolay işlenebilirliği ve yüksek elastikiyeti sayesinde birçok polimerik malzemenin
takviye edilmesinde kullanılmıştır. Bununla birlikte, PLA’nın silikon kauçuğu ile takviye
edildiği bir çalışmaya literatürde rastlanmamaktadır.
Bu çalışmada, PLA’nın silikon kauçuk ile harmanlanması ve bu harmanlardan
tokluğu, dolayısıyla darbe dayanımı yüksek alternatif biyo-malzeme üretmek
amaçlanmıştır. PLA matris içerisinde silikon kauçuğu çapraz bağlayarak ve çapraz
bağlamaksızın harmanlamanın PLA’nın mekanik, ve ısıl özelliklerine, darbe
dayanımına, enzimatik bozunma hızına ve yüzey morfolojisine etkisi sistematik bir
şekilde incelenmiştir. Çalışılan harman bileşimleri 100/0, 95/5, 90/10, 85/15 ve
80/20 (PLA/Silikon) olarak seçilmiştir. Seçilen bileşimler için uygun çaprazbağlayıcı
miktarı ve çaprazbağlama koşulları incelenmiştir. Harmanların hazırlanmasında
çift vidalı mikro-karıştırıcı kullanılmış ve test örnekleri enjeksiyonla kalıplama
yöntemi ile üretilmiştir. PLA’ya silikon eklenmesi ile kopma dayanımında görülen
azalmaya rağmen malzemenin darbe dayanımı üç katına kadar artmıştır. Harman
içinde bulunan silikon varlığında ve çaprazbağlayıcı sistem olarak peroksit ile koajan
birlikte kullanıldığı durumda, uygun proses koşullarında çalışılırsa çaprazbağlamanın
malzemenin mekanik performansına olumlu etkilerinin olduğu sonucuna varılmıştır.