Isıl kararlı kılıcıların plastikleştirilmiş PVC`nin ısıl kararlılığına etkileri

Abstract

PVC üretim süreci ve kullanım ömrü boyunca uğradığı ısıl işlemler nedeniyle bozulmaya uğrar. Kararlı kılıcılar polimerin işlenmesi veya kullanımı sırasında ısıl, oksidatif ve UV ışığının yarattığı stresten polimeri korurlar. Bu çalışmada gıda ambalajı gibi esnek PVC uygulamalarında kullanılacak plastikleştirilmiş PVC (p-PVC) sistemlerinin ısıl kararlılığı ve renk değişimi üzerine ısıl kararlı kılıcı türünün etkisi incelenmiştir. Öncelikle p-PVC plastisolleri elde edilmiştir. Plastisol hazırlama işlemi için plastikleştirici olarak di-oktil tere ftalat (DOTP), ısıl kararlı kılıcı olarak bazı metal tuzları ve bunların karışımları, maleimidler, tioller, inorganik kararlı kılıcı olarak da hidrotalsit kullanılmıştır. Küçük plastisol numuneleri 150 μm kalınlığında cam plakalara yayılmış ve 160 ° C'ye ayarlanmış hava sirkülasyonlu bir fırında 15 dakika süreyle kürlenmiş ve plastijel filmleri elde edilmiştir. Filmlere 100 ve 150oC sıcaklıkta 420 dakikaya varan sürelerle ısıl işlem uygulanmıştır. Isıl işlem görmüş filmlerin termal bozunması Termal Gravimetrik Analiz (TGA) ile değerlendirilmiştir. Malzemelerdeki yapısal değişimler ve oksitlenme indeksleri Fourier Dönüşümlü Infrared (FT-IR) spektroskopisi ile izlenmiştir. Bozunma sırasında oluşan polienler Mor Ötesi (UV) spektrofotometresi ile belirlenmiştir. Filmlerdeki renk değişimi renk spektrofotometresi ile belirlenmiştir. Hazırlanan p-PVC filmlerden plastikleştiricilerin havaya difüzyonu ağırlık kaybı hesabı ile bulunmuş ve difüzyon için kinetik parametreler (difüzyon hız sabiti, aktivasyon enerjisi) hesaplanmıştır.Sonuçların PVC'nin ısıl kararlılığı ile ilgili çalışmalara farklı ısıl kararlı kılıcıların etkisi katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

The PVC is subjected to deterioration due to the heat treatments during its production and service life. Stabilizers protect the polymer from thermal, oxidative and UV light generated during processing or use of it.In this study, the effect of thermal stabilizer type on the thermal stability and color change of plasticized PVC (p-PVC) systems to be used in flexible PVC applications such as food packaging has been investigated. Firstly p-PVC plastisols were obtained. For plastisol preperation di-octyl terephthalate (DOTP) was used as plasticizer, some metal salts and their mixtures, maleimides, thiols, hydrotalcite were used as heat stabilizers. Small aliquots of plastisols were spreaded at 150 μm thickness on glass plates and were cured (gelled) for 15 minutes in an air-circulating oven set to 160°C and plastijel films were obtained.The films were heat treated at temperatures of 100 and 150 ° C for up to 420 minutes. The thermal degradation mechanisms of heat treated films were evaluated by Thermal Gravimetric Analysis (TGA). Structural changes and oxidation indices in the materials were monitored by Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy. The concentration of the polyene sequences during heat treatment were determined by UV-vis spectroscopy. Color change of the films after degradation were followed by the colorimetry. The diffusion of plasticizers from the prepared p-PVC films into the air was found by mass loss. Kinetic parameters for diffusion (diffusion rate constant, activation energy) were calculated.It is believed that the results will contribute to the thermal stability of PVC by different stabilizers and blends.