Polipropilen-polietilen karışımlarının mekanik özelliklerine çeşitli dozdaki Co-60 kaynaklı radyasyon etkileri

Abstract

Polimerlerin kolaylıkla işlenmesi ile değişik şekil ve özelliklerde malzemeler elde edilmektedir. Bu malzemeler düşük yoğunlukları, yüksek ısı ve elektrik dirençleri, kimyasal maddelere karşı olan dayanıklılıkları, yüksek mekanik dirençleri nedeniyle endüstrinin hemen her alanında ve dolayısıyla günlük yaşantıda kullanılmaktadır. Polimer ürünler, sanayide tek başlarına üretime katılabildikleri halde çoğu zaman çeşitli katkı ilaveleriyle güçlendirilerek kullanılırlar. Bu katkıların birçoğu polimerin yapısına katılmadan işlev görürken bir kısmı ise polimerin yapısal, dolayısıyla fiziksel özelliklerinde değişikliğe yol açarak fayda sağlar. Literatürde polipropilenin radyasyonla etkileşimi sonucunda polipropilenin yapısında kontrollü bozunma (degradasyon) ve polietilenin yapısında ise çapraz bağlanmalar (Crosslinking) meydana geldiği bilinmektedir. Bu çalışmada molekül ağırlıkları birbirinden farklı olan Polipropilen PP MH 418 ve AYPE I22-19T numunelerinin ağırlıkça farklı oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen polimer karışımlar üzerine 60Co kaynağından 10, 30, 50, 70, 100 kGy dozlarında radyasyon uygulandı. Numunelerin erime akış hızları, sertlik, mekanik analizleri (akmada gerilme dayanımı, kopmada gerilme dayanımı, kopmada uzama) ve termal analizleri (DSC, TG) incelendi. Farklı oranlardaki PP MH418 + AYPE I 22-19T polimer karışımlarına 60Co kaynağından uygulanan radyasyonun bu karışımların Erime Akış Hızı, Sertlik, Akmada Gerilme, Kopmada Gerilme ve Kopmada Uzama özelliklerine etkisi incelenmiştir. Genellikle karışım oranının 100/0 ve 75/25 olduğu numunelerde radyasyon dozunun 50 kGy'e kadar artış, daha sonrasında azalma veya aynı kalma eğilimi gösterdiği görülmüştür. Numunelerin DSC analizleri incelendiğinde artan radyasyon miktarına bağlı olarak erime sıcaklığı Tm, kristallenme sıcaklığı Tc, erime entalpisi ∆Hf, kristallenme entalpisi ∆Hc ve kristallenme oranının Xc değerlerinde bir azalma görülmüştür. Numunelerin termogravimetrik TG analizlerinde sıcaklığa karşı kütle kayıpları incelenmiştir. Karışımların üzerine artan düzeyde radyasyon verilmesinin bu karışımların % 2, % 50 ve % 98 lik kütle kayıplarının gerçekleştiği sıcaklıklardaki değişimler incelendiğinde ise, genel olarak belirgin bir değişim görülmemiştir.

Materials with different shapes and properties are obtained by processing polymers easily. These materials are used in almost every area of the industry and therefore in daily life due to their low density, high temperature and electrical resistances, their resistance to chemicals and their high mechanical resistance. Polymer products are used in industry by themselves, although they are often used with with various additives. Most of these additives function without incorporating the polymer structure, while some of them benefit by altering the structural and therefore physical properties of the polymer. In the literature, it is known that polypropylene interacts with radiation to cause degradation in the structure of polymer. In this study, the polymer mixtures obtained by mixing different amounts of Polypropylene PP MH 418 and LDPE I22-19T samples with different molecular weights were applied radiation at 60, 30, 50, 70, 100 kGy. Melt flow rates, hardness, mechanical analysis (Tensile strength at break, at yield and elongation at break) and thermal analysis (DSC, TG) of the samples were examined. The effect of radiation applied from 60Co source to PP MH418 + LDPE I 2219T polymer blends at different rates was investigated for the effect of these mixtures on Melt Flow Rate, Hardness, Strain Strain, Tensile Stress and Elongation at Break. Generally, in samples with a mixing ratio of 100/0 and 75/25, the radiation dose tended to increase up to 50 kGy, then to decrease or to remain the same. When the DSC analysis of the samples were examined, depending on the amount of radiation increased, decrease were observed for Tm, crystallization temperature Tc, melting enthalpy ∆Hf, crystallization enthalpy ,Hc and the Xc values of the crystallization rate . In the thermogravimetric TG analysis of the samples, the mass-loss losses were investigated. When the changes in the temperatures of the mixes on the mixes increased by 2%, 50% and 98% mass losses, no significant change was observed.