Polietilenin silan yöntemi ile karşıt bağlanma kinetiğinin incelenmesi
Investigation of crosslinking kinetic for polyethylene by using silane metod
Yazar: MELEK SELCEN ÖKSÜZ ÇELEBİ
Danışman: PROF. DR. MEHMET ALİ GÜRKAYNAK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Polietilen = Polyethylene ; Silan yöntemi = Silane method ; Çapraz bağlama yöntemi = Cross linking methods

Özet:
Bu çalışmada, ilk olarak, sıcaklık kontrollü ekstruderlerde farklı miktarlarda trimetoksivinil silan, farklı miktarlarda antioksidan katılarak silan aşılanmış polietilen (PE) borular üretilmiştir ve daha sonra, bu aşılı borular farklı sürelerde sıcak suda tutularak boruların çapraz bağlanması sağlanmıştır.Daha sonra, silan aşılı boruların çapraz bağ oranı o-ksilen ekstraksiyon metodu ile, ürünlerin mekanik özelliklerindeki değişim Zwick marka çekme cihazı kullanılarak ölçülmüştür.Numunelerin termal özellikleri ve oksidasyon başlama zamanını izah etmek için diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) kullanılmıştır.Ürünün çapraz bağ (jel oranı) oranını, polietilen (PE) boru içerisindeki antioksidan miktarı, trimetoksivinil silan miktarı ve aşılı boruların kaynayan suda tutulma süresinin (karşıt bağlanma süresi) etkilediği gözlemlenmiştir.Bunlara ilave olarak; oksidasyon başlama zamanının üründeki silan miktarının artmasıyla azaldığı, oksidasyon başlama süresi uzadıkça antioksidan miktarının reaksiyon sonunda yeteri kadar kaldığı ve ayrıca antioksidan ve trimetoksivinil silan miktarının artmasıyla polietilen (PE) boruların çapraz bağ oranının arttığı, daha sonra; antioksidan miktarının artmasıyla çapraz bağlanma derecesinin düştüğü bulunmuştur.Mekanik testler sonucunda; polietilen (PE) boruların çapraz bağ oranının artmasıyla ürünün elastik modülleri ve akma dayanımlarının arttığı, kopma noktası gerilmesinin azaldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, first of all, silane grafted polyethylene pipe was produced in temperature controlled extruder by adding the different amount of trimethoxyvinyl silane, antioxidant and then this grafted polyethylene pipe was crosslinked by keeping in boiling water for different lenght of time.Later crosslinking ratio(gel content) of silane grafted PE pipes were measured by o-xylene extraction method and variations in mechanical properties of the products were determineted by using Zwitch tensile strenght tester.Differential scanning calorimeter(DSC) was used to elucidate the thermal properties and oxidations times of products.It was observed that the gel contents of products were strongly effected by the ratio of trimethoxyvinyl silane and antioxidant in PE pipes and the lenght of time for which the grafted pipes was kept in boiling water.Also it was found that oxgen induction time (OIT) decreased with increasing silane content of product, getting longer oxygen induction time, this means that the product which contains antioxidant is enough at the end of the reactions, and also crosslinking ratio of PE pipe increased with increasing the amount of antioxidant and trimethoxyvinyl silane, later, the gel content of product decreased with increasing of the amount of antioxidant.Mechanical test results showed that the yields strength and elastic modules of products increased and elongation at the reach of them decreased with increasing the gel content of PE pipes.