Düşük yoğunluklu polietilenin termal ve mekanik özelliklerine çeşitli dozdaki Co-60 kaynaklı radyasyonun etkileri
The effect of various doses Co-60 radiation source on the thermal and mechanical properties of low density polyethylene
Yazar: UĞUR KONUK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MESUT YAVUZ
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
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 radyasyonun polietilen molekülünde çapraz bağlanmaya yol açtığı bilinmektedir. Bu çalışmada Polietilen numuneleri üzerine Co-60 kaynağından 10, 30, 50,70 ve 100 kGy dozlarında radyasyon uygulanmıştır. Mevcut çalışmada, termal özellikler  (DSC) ve mekanik özellikler (Akmada Gerilme Dayanımı, Kopmada Gerilme Dayanımı, Kopmada Uzama) üzerine ışınlamanın etkisinin araştırılması amaçlandı ve hesaplamalar detaylı olarak incelendi.												
Erime akış Hızı Sonuçları incelendiğinde; Polietilen numunelerde artan radyasyon dozuna bağlı olarak erime akış hızları çok ciddi bir düşüş göstermiştir. 									
Mekanik analizleri incelendiğinde polietilen numunelerin akmada gerilme dayanımı, kopmada gerilme dayanımı değerlerinde 70 kGy?e kadar sürekli bir artış gözlenmiştir. 70-100 kGy arası radyasyon dozları uygulandığında ise bu değerlerde azalma eğilimi söz konusudur. Numunelerin kopmada uzama değerlerinde ise belirgin bir azalış söz konusudur. Uygulanan radyasyonun miktarındaki artış ile mekanik özelliklerindeki artış polimerin yapısında crosslink? e (çapraz bağlanmaya), yani kırılganlığa neden olduğunu göstermiştir.Her bir numune için uygulanan Co-60 radyasyon miktarına bağlı olarak numunelerin DSC analizleri incelendiğinde erime ve kristallenme sıcaklıklarının birbirine yakın olduğu gözlemlenmiştir.											
Diğer bir yandan Co-60 kaynağında radyasyona bırakılan PE numunelerin erime entalpisi, kristallenme entalpisi ve kristallenme oranı değerlerinde artan radyasyon dozuna bağlı olarak 70 kGy?e kadar önce bir artış; 70-100 kGy arası radyasyon dozlarında ise erime entalpisi, kristallenme entalpisi ve kristallenme oranı değerlerinde artan radyasyon dozuna bağlı olarak bir azalış gözlemlenmiştir.																							Tg sonuçlarına baktığımızda F2-21T ile F5-21T AYPE numunelerinde maruz kalınan radyasyon dozu arttıkça kütle kaybı sıcaklıklarında artış görülmekle beraber I22-19T numunesinde maruz kalınan radyasyon dozu ile kütle kaybı sıcaklığında pek bir artış meydana gelmemiştir. SEM görüntülerinde ise uygulanan radyasyon dozu ile neredeyse bütün numunelerde yüzeyde pürüzlenmenin arttığı görülmektedir.

Anahtar sözcükler: Çapraz bağlanma, erime akış hızı, alçak yoğunluk polietilen, mekanik 
testler, termal analiz

Abstract:
Though they can be used in the industry by their own, polymers are generally used by adding various additives to strengthen their various properties. Many of these additives will serve without joining the structure of the polymer but some additives contribute by changing the structure, thus the physical properties of the polymer.								
According to literature, radiation are known to cause cross-linking between polyethylene molecules. In this study 10,30,50,70,100 kGy doses radiation is implemented to samples of polyethylene from the source Co-60 . In the present study, thermal properties (DSC) and mechanical properties(tensile strength at yield, tensile strength at break, elongation at break) to investigate the effect of irradiation on, and the calculations were analyzed in detail.
Melt flow rate results analyzed , samples of polyethylene melt flow have shown a serious decline  due to the increased radiation dose rates.
Mechanical analysis analyzed, polyethylene samples? tensile strength at yield and tensile strength at break was observed  a steady increase in values until 70 kGy. When applied radiation doses from 70 to 100 kGy, there is a roll-off rate in these values. There is a distinct decrease in elongation at break values of the samples. This situation has shown us that increase in the amount of radiation applied with increase in the mechanical properties caused cross-linking namely friableness the polymer structure.
For each sample was applied to the amount of Co-60 radiation  DSC analysis of the samples analyzed ,the melting and crystallization temperatures observed to be close proximity.
On the other hand  released to Co-60 radiation source, Depending on the increasing radiation dose levels the samples of  PE melting enthalpy, crystallization enthalpy  and crystallization rate values  first increased up to 70 kGy;  as to radiation doses from 70 to 100 kGy in the melting enthalpy, crystallization enthalpy and the crystallization rate values have observed a decrease depend on the increased radiation dose values.
Looking at the results of Tg, F2-21T and F5-21T AYPE samples imposed upon increasing radiation dose increased mass loss temperature  is seen that the sample of I22-19T imposed upon radiation dose mass loss temperature rise hardly occurred. The SEM images showed that with the radiation dose applied  almost all the samples increased surface roughness.

Key words: Cross-linking, melt flow rate, low density polyethylene, mechanical tests, thermal 
analysis