Gradus
VOL 3, NO 1 (2016): SPRING (APRIL)
KOMPATIBILIZÁLÓSZER HATÁSA PS/HDPE POLIMER KEVERÉKEK REOLÓGIAI, MORFOLÓGIAI ÉS MECHANIKAI TULAJDONSÁGAIRA
EFFECTS OF COMPATIBILIZER ON RHEOLOGY, MORPHOLOGY AND MECHANICAL PROPERTIES IN POLYSTYRENE-POLYETHYLENE BLEND
Abstract
Kutatásunk célja a vegyes műanyaghulladékban nagy mennyiségben előforduló nagysűrűségű polietilénből (HDPE) és polisztirolból (PS) előállított blend tulajdonságainak vizsgálata, és összehasonlítása a különböző mennyiségű kompatibilizálószert tartalmazó összetételek tulajdonságival, tanulmányozva a kompatibilizálás útján történő minőségnövelt újrahasznosítási lehetőségeket két nem-elegyedő polimer esetén. Munkánk során kompatibilizálószerként maleinsav anhidriddel ojtott sztirol-etilén-butadién-sztirolt (SEBS-g-MA) alkalmaztunk, aminek mennyiségét kis lépésközönként változtattuk. Az eltérő kompatibilizálószer tartalmú PS/HDPE keverékek előállítása ömledékállapotban ikercsigás extruderrel történt, majd a granulátumokból fröccsöntéssel próbatestek készültek a reológiai-, a morfológiai- és a mechanikai vizsgálatokhoz. A mérési eredmények ismeretében összefüggéseket állapítottunk meg a kialakult morfológiai struktúra, a reológiai tulajdonságok változása és a mechanikai vizsgálatok eredményei között.
In this study two immiscible polymers: polystyrene (PS) and high density polyethylene (HDPE) were blended, which plastics can be found in large quantity in municipal solid waste stream also. Different amount of styrene/ethylene/butylene/styrene block copolymer grafted with maleic anhydride (SEBS-g-MA), as compatibilizer was added to the blends in order to compare the rheology-, morphological- and mechanical properties of blends with and without of additive. The compoundation was carried out in a twin screw extruder, after the resulting granules standard specimens were produced with injection moulding machine. A correlation can be revealed between the formed morphology structure at different amount of compatibilizer and the mechanical properties of PS/HDPE blends.
Keywords
Kulcsszavak: kompatibilizálás, SEM vizsgálat, polimer keverék, ütőszilárdság, viszkozitás,
Keywords: compatibilization, SEM, polymer blend, impact strength, viscosity,
References
| [1] | Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai. Műegyetemi Kiadó (2007). |
| [2] | Iván B.: Polimerek, mint a jövő másodlagos alapanyagai. Magyar Kémiai Folyóirat 112, 157-160 (2006). |
| [3] | Macskásiné Éltető É.: A műanyag reciklálás műszaki és gazdasági helyzete (Merre tart a világ műanyagipara a K2013 idején). Műanyag és Gumi 51, 15-18 (2014). |
| [4] | Lukács P., Ronkay F.: A gépjármű recycling aktuális feladatai a szerves hulladékok hasznosítása vonatkozásában.Műanyag és Gumi 46, 70-73 (2009). |
| [5] | Buzási L.: Műanyag-feldolgozás Magyarországon 2013-ban. Műanyag és Gumi 51, 245-253 (2014). |
| [6] | Ronkay F., Dobrovszky K., Toldy A.: Műanyagok újrahasznosítása. Budapesti Műszaki és GazdaságtudományiEgyetem (2015). |
| [7] | Chirawithayaboon A., Kiatkamjornwong S.: Compatibilization of HIPS/HDPE blends by SEBS block copolymer.Journal of Applied Polymer Science 91, 742-755 (2004). |
| [8] | Pukánszky B., Móczó J.: Műanyagok. Typotex Kiadó, Budapest (2011). |
| [9] | Dobrovszky K., Ronkay F.: Effects of SEBS-g-MA on rheology, morphology and mechanical properties ofPET/HDPE blends. International Polymer Processing 30, 91-99 (2015). |
| [10] | Jánoki G., Ronkay F.: Nem elegyedő polimer keverékek szerkezete és mechanikai tulajdonságai. AnyagizsgálókLapja 20, 16-21 (2010). |
| [11] | Utracki L. A.: Polymer Blends Handbook. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (1999). |
| [12] | Mekhilef N., Verhoogt H.: Phase inversion and dual-phase continuity in polymer blends: theoretical predictions andexperimental result. Polymer 37, 4069-4077 (1996). |
| [13] | Olabisi O.: Handbook of Thermoplastics. Marcel Dekker Inc., New York (1997). |
| [14] | Ju M. Y., Chang F. C.: Compatibilization of PET/PS blends throught SMA and PMPI dual compatibilizers, Polymer41, 1719-1730 (2000). |
| [15] | Dobrovszky K., Ronkay F.: Toughness improvement in ternary HDPE/PS/PET polymer blends with compatibilizer.Acta Technica Jaurinensis 8, 36-46 (2015). |
| [16] | Ha C. S., Park H. D., Kim Y., Kwon S. K., Cho J. W.: Compatibilizer in polymer blends for the recycling of plasticswaste I: Preliminary studies on 50/50 wt% virgin polyblends. Polymers for Advanced Technologies 7, 483-492(1995). |
| [17] | Sahnoune F., Lopez Cuesta J. M., Crespy A.: Improvement of the mechanical properties of an HDPE/PS blend bycompatibilization and incorporation of CaCO3. Polymer Engineering and Science 43, 647-660 (2003). |
| [18] | Rek V., Vranjes N., Slouf M., Fortelny I., Jelcic Z.: Morphology and properties of SEBS block copolymercompatibilized PS/HDPE blends. Journal of Elastomers and plastics 40, 237-251 (2007). |
| [19] | Xu S. A., Tjong S. C.: Impact and tensile properties of SEBS copolymer compatibilized PS/HDPE blends. Journalof Applied Polymer Science 68, 1099-1108 (1998). |
| [20] | Xu S. A., Tjong S. C.: Polystyrene/High density polyethylene blends compatibilized by a tri-block copolymer I.properties and morphology. Polymer Journal 30, 552-558 (1998). |
| [21] | Xu S. A., Tjong S. C.: Effect of compatibilizer content on the tensile properties and fracture toughness of highdensity polyethylene/polystyrene blends. Polymer Journal 32, 208-214 (2000). |
| [22] | Dobrovszky K.: Upcycling of polymer waste from automotive industry. Periodica Polytechnica MechanicalEngineering 55, 73-77 (2011). |
| [23] | Lin X., Qian Q., Xiao L., Chen Q., Huang Q., Zhang H. : Influence of reactive compatibilizer o the morphology,rheological, and mechanical properties of recycled poly(ethylene terephthalate)/polyamide 6 blends. Journal ofMacromolecular Science, Part B 53, 1543–1552 (2014). |
| [24] | Jafari S.H., Yavari A., Asadinezhad A., Khonakdar H.A., Böhme F.: Correlation of morphology and rheologicalresponse of interfacially modified PTT/m-LLDPE blends with varying extent of modification. Polymer 46, 5082–5093(2005). |