PVC/PMMA Blendlerinin Karişabilirliğinin Incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, poli(vinil klorür) ve poli(metil metakrilat) blendlerinin karışabilirliği, viskozimetrik, termal (DSC) ve spektroskopik (FT-IR) yöntemlerle incelenmiştir. Bu amaçla, blendler ortak çözücü yardımıyla blend hazırlama yöntemiyle hazırlanmış, ortak çözücü olarak tetrahidrofuran (THF) kullanılmıştır. Değişik derişim ( 0.4 g/dL, 0.6 g/dL, 0.8 g/dL ve 1 g/dL ), ve değişik oranlarda ( %20, %40, %60 ve %80 ) PMMA içeren polimer blendleri ve polimerler çözeltilerinin ve çözücünün değişik sıcaklıklarda ( 25°C, 30°C ve 35°C ) akma süreleri Ostwald viskozimetresiyle ölçülmüş ve sonuçlar karışabilirlik ölçütü olarak adlandırılan Ab değerinin hesaplanmasıyla anlamlandırılmıştır. Pozitif Ab değerleri polimer blendlerinin karışabilirliğini ifade ederken, negatif değerler karışmamayı göstermektedir. Bu durumda; 25 °C'de, 0,4 g/dl derişimde %60 PMMA içeren blend, 0,6 g/dl derişimde %20 PMMA içeren blend, 0,8 g/dl derişimde %20, %40 ve %80 PMMA içeren blendler ve 1 g/dl derişimde %20 PMMA içeren blend için, 30 °C'de, 0,4 g/dl derişimde %40, %60 ve %80 PMMA içeren blendler, 0,6 g/dl derişimde %20 PMMA içeren blend, 0,8 g/dl derişimde %80 PMMA içeren blend ve 1 g/dl derişimde %20 PMMA içeren blend için, 35 °C'de ise, 0,4 g/dl derişimde %40 PMMA içeren blend, 0,6 g/dl derişimde %20 PMMA içeren blend, 0,8 g/dl derişimde %40 ve %80 PMMA içeren blendler ve 1 g/dl derişimde %20 PMMA içeren blendler için karışabilirlik gözlenmiştir.

Termal çalışmalarla karışabilirliğin incelenmesi için, 0.8 g/dL derişimde ve değişik oranlarda (%20, %40, %60 ve %80 ) PMMA içeren polimer blendleri ve polimerlerin camsı geçiş sıcaklıkları tespit edilmiştir. Tüm termogramlarda, tek bir camsı geçiş sıcaklığı tespit edilmiş ve 0.8 g/dL derişimde hazırlanan tüm blendlerin karışabilir olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca karışabilirlik derecesiyle ilgili olarak Gordon Taylor tarafından geliştirilen denklemle k parametresi hesaplanmış ve en iyi karışabilirliğin %40 PMMA içeren blendde gözlendiği sonucuna varılmıştır.

Spektroskopik çalışmalarda ise, polimerlerin ve polimer blendlerinin bir FT-IR cihazıyla spektrumları alınmıştır. Spektrumlardan, PVC'nin C-Cl gerilmesinde ve PMMA'nın C=0 gerilmesinde kaymalar olduğu gözlenmiştir. Bu kaymalar PVC'deki klor ile PMMA'nın karbonil grubundaki oksijen arasında var olan etkileşimleri, dolayısıyla karışabilirliği ifade etmektedir. XI

Alternate abstract:

In this study, misciblity of polyvinyl chloride) and poly(methyl metacrylate) blends was studied by viscosimetric, thermal (DSC) and spectroscopic (FT-IR) tecniques. For this purpose, blends were prepared by the method of using common solvent, and tetrahydrofuran (THF) was used as solvent. Flow times of blend solutions prepared in different concentrations (0.4 g/dL, 0.6 g/dL, 0.8 g/dL and 1 g/dL ) and different PMMA ratios ( %20, %40, %60 and %80 ) and polymer solutions and solvent were determined by Ostwald type viscosimeter at different temperatures ( 25°C, 30°C ve 35°C ). The results were evaluated by Ab parameter which is called misciblity parameter. Positive values show miscibility of blends while negative ones show immiscibility. Therefore; at 25 °C, at a concentration of 0,4 g/dl, blend containing 60% PMMA, at a concentration of 0,6 g/dl blend containing 20% PMMA, at a concentarion of 0,8 g/dl blends containing 20%, 40% and 80% PMMA and at a concentration of 1 g/dl blend containing 20% PMMA, at 30 °C, at a concentration of 0,4 g/dl blends containing 40%, 60% and 80% PMMA, at a concentration of 0,6 g/dl blend containing 20% PMMA, at a concentration of 0,8 g/dl blend containing 80% PMMA and at a concentarion of 1 g/dl blend containing 20% PMMA, at 35 °C, at a concentration of 0,4 g/dl blend containing 40% PMMA, at a concentration of 0,6 g/dl blend containing 20% PMMA, at a concentration of 0,8 g/dl blends containing 40% and 80% PMMA and at a concentration of 1 g/dl blend containing 20% PMMA show miscibility.

For the miscibility studies by thermal tecniques, blends of 0.8 g/dL concentration and different PMMA contents (%20, %40, %60 ve %80 ) were examined. A unique glass transition temperature were determined for all compositions and it has been concluded that blends with different PMMA contents show miscibility. Besides, according to Gordon Taylor equation the k parameter which shows the degree of miscibility were calculated and the best miscible blend was found as the blend containing 40% PMMA.

For spectroscopic studies, blends were examined by a FT-IR. From results, a shift in C-Cl stretcing region of PVC and a shift in C=0 stretching region of PMMA. These shifts show the interaction between CI atoms of PVC with oxygen atoms of PMMA, therefore miscibility of PVC/PMMA blends. Xll