Abstract
In this work, ternary polymer blends based on polypropylene (PP)/polycarbonate (PC)/poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) (SEBS) triblock copolymer and a reactive maleic anhydride grafted SEBS (SEBS-g-MAH) at fixed compositions are prepared using twin-screw extruder at different levels of die temperature (235-245-255°C), screw speed (70-100-130 rpm), and blending sequence (M1-M2-M3). In M1 procedure, all of the components are dry blended and extruded simultaneously using Brabender twin-screw extruder, whereas in M2 procedure, PC, SEBS, and SEBS-g-MAH minor phases are first preblended in twin-screw extruder and after granulating are added to PP continuous phase in twin-screw extruder. Consequently, in M3 procedure, PP and SEBS-g-MAH are first preblended and then are extruded with other components. The influence of these parameters as processing conditions on mechanical properties of PP/PC/SEBS ternary blends is investigated using L9 Taguchi experimental design. The responding variables are impact strength and tensile properties (Young's modulus and yield stress), which are influenced by the morphology of ternary blend, and the results are used to perform the analysis of mean effect as well. It is shown that the resulted morphology, tensile properties, and impact strength are influenced by extrusion variables. Additionally, the optimum processing conditions of ternary PP/PC/SEBS blends were achieved via Taguchi analysis
چکیده
در این کار آلیاژ سه تایی بر پایه PP، PC وSEBS و کوپلیمر تری بلاک SEBS و SEBS-g-MAH در ترکیب درصدهای ثابت در اکسترود دوپیچه در دماهای مختلف دای (245-235 و 255 درجه سانتیگراد) سرعت پیچ (130-100-70) و در مراحل اختلاط (M1-M2-M3) تهیه شد. در فرایند اختلاط M1 تمامی ترکیبها ابتدا به صورت خشک مخلوط و سپس در یک اکسترودر دوپیچه (Bradender) بطور همزمان آلیاژسازی شدند، در حالیکه در فرایند اختلاط M2، PC، SEBS و SEBS-g-MAH که به عنوان فازهای پراکنده هستند ابتدا در اکسترود دوپیچه پیش مخلوط شده و بعد از گرانول سازی به فاز پیوسته PP در اکسترود دوپیچه اضافه می شود. پس از آن در روش اختلاط M3، PP، SEBS-g-MAH اولین پیش مخلوطها هستند و سپس با الباقی ترکیبها اکسترود می شوند. اثر این پارامترها بعنوان شرایط انجام فرایند اختلاط بر ویژگیهای مکانیکی آلیاژهای سهتایی PP/PC/SEBS با استفاده از طراحی آزمایش تجربی Taguchi L9 ارزیابی شده است. مقاومت ضربه و کشش (مدول یانگ و تنش تسلیم) متأثر از مورفولوژِی آلیاژ سهتایی می باشد. نتایج بدست آمده به منظور استفاده در بررسی تاثیرات فرایندهای متفاوت اختلاط به خوبی قابل استفاده بودند. این نتایج نشان میدهد که مورفولوژِی، خواص کششی و استحکام ضربه تحت تأثیر شرایط مختلف اکستروژن بوده اند. بعلاوه شرایط فرایندی بهینه برای اختلاط آلیاژهای سهتایی PP/PC/SEBS با آنالیز Taguchi مشخص شد.
1-مقدمه
آلیاژسازی دو یا چند پلیمر امتزاج ناپذیر روشی خوب برای دستیابی به مواد پلیمری با ویژگی های مطلوب و هم افزا می باشد. سایز و شکل نهایی فاز پراکنده در آلیاژ پلیمری تابعی است از فاکتورهای مختلف نظیر: ترکیب درصد اجزاء، نسبت ویسکیوزیته، کشش سطحی، نرخ برش، الاستیسیته و شرایط فرایند [1]. در بیشتر موارد، آلیاژسازی پلیمرها بدون سازگارکننده منجر به تولید محصول نهایی با خواص مطلوب نمی شود...