Esnek moleküler yapılı koajanların peroksit ile çapraz bağlanmış polietilenin özellikleri üzerine etkisi
The effects of coagents having flexible molecular structure on the properties of peroxide crosslinked polyethylene
Yazar: ESRA BAŞARAN
Danışman: DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Polietilen, fiziksel ve mekanik özellikleri, kolay işlenebilirliği ve nispeten düşük maliyetli olması nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir termoplastiktir. Ancak düşük erime sıcaklığına sahip olmasından dolayı bu durum kullanılacağı uygulama alanlarını kısıtlamaktadır. Erime sıcaklığına ısıtıldığında PE'deki kristal bölgeler erimeye başlar ve bu durum mekanik özelliklerde düşüşe sebep olur. Çapraz bağlama, PE'nin termal stabilitesini arttırmak ve fiziksel ve mekanik özelliklerini geliştirmek için sıkça kullanılan bir yöntemdir. Radyasyon veya kimyasalların (silan, peroksit) kullanımı ile çapraz bağlanma gerçekleştirilebilir ancak bu yöntemler içinde diğerlerine nazaran daha basit olması sebebiyle peroksit ile çapraz bağlama çoğunlukla tercih edilmektedir. Birçok araştırmacı tarafından çapraz bağlı polietilende çapraz bağlanmayı arttırmak için makro radikallere hızla eklenen, aynı zamanda zincir kesilmesini de önleyen koajanların kullanımı bildirilmektedir. Koajanlar makro radikallerle reaksiyona girerek polimer molekülleri arasında köprü görevi görecek bir ağ oluşturacaktır. Bu çalışma kapsamında peroksit kullanılarak çapraz bağlanmış PE/Koajan karışımların mekanik, termal, morfolojik ve reolojik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla üç farklı polietilen türü, düşük yoğunluklu polietilen (LDPE), lineer düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE-C6, LLDPE-C8), ile farklı konsantrasyonlarda (0, 0,5, 1, 2 phr) ilave edilen beş farklı koajan türünün PE üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde esnek yapılı koajanlardan etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), poli(etilen glikol dimetakrilat) (PEGDMA) ve 1,2-polibütadienin (PB) her üç polietilen türünde de etkin olduğu görülmüştür. Glikol türevi olan diğer dimetakrilatların etkinliklerinin düşük olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Polyethylene is a widely used thermoplastic because of its physical and mechanical properties, easy machinability and relatively low cost. However, due to its low melting temperature, this restricts the application areas to be used. When polyethylene is heated, the crystalline regions in the PE begin to melt, causing a decrease in mechanical properties. Cross-linking is a frequently used method for enhancing the thermal stability of PE and improving its physical and mechanical properties. Cross-linking can be performed with the use of radiation or chemicals (silane, peroxide), but peroxide crosslinking is simpler compared to others, and it is mostly preferred. To increase cross-linking of cross-linked polyethylene by many researchers, it is reported that the use of coagent that are rapidly added to macro radicals and also prevents chain cutting. The coagents will react with macro radicals to create a network that will serve as a bridge between polymer molecules. The aim of this study is to examine the mechanical, thermal, morphological and rheological properties of PE/coagent mixtures that are cross-linked using peroxide. For this purpose, three different types of polyethylene, low density polyethylene (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE-C6, LLDPE-C8), and five different types of coagent with different concentrations (0, 0.5, 1, 2 phr) were mixed and investigated. Studies have shown that ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), poly (ethylene glycol dimethacrylate) (PEGDMA) and 1,2-polybutadiene (PB) are effective in all three polyethylene types. The activities of other dimethacrylates, which are derived from glycol, have been observed to be low.