Çekirdekleştiricilerin polipropilen nihai ürün özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Polimerlerin yoğun bir şekilde kullanılmasının temel nedenlerinden biri ısı ve basınç altında kolayca şekillendirilebilmeleri ve özelliklerinin katkı ve dolgu maddeleri kullanılarak değiştirilebilmesidir. Şekillendirme esnasında ısı etkisiyle ergiyen doğrusal bir polimer yüksek sıcaklıklarda amorf yapıda ve polimer zincirleri rastgele yönlenmiştir. Düşük sıcaklıklarda ise katı halde olan polimer yapının soğutulmasıyla, polimer zincirleri enerji düzeylerini düşürmek amacıyla bir düzen içerisine girmeye (kristallenmeye) çalışırlar. Bu esnada polimer zincirlerinin entropileri daha yüksek olduğu için rastgele bir dizilimde de kalmaya eğilimlidir. Belirli bir düzene girmek isteyen zincirlerle rastgele bir dizilimde kalmak isteyen zincirler bir noktada dengelenir. Bu dengelenmeyle birlikte polimer içerisinde belirli oranlarda kristal yapı oluşur. Kristal oluşumu (kristalizasyon) homojen ve heterojen olarak iki farklı şekilde meydana gelebilir. Homojen kristalizasyonda, polimer katılaşma sırasında kendiliğinden kristallenir. Kristallerin büyümesinin tamamlanmasıyla ve katılaşmanın sona ermesiyle homojen kristalizasyon tamamlanır. Heterojen kristallenme de ise; polimer içerisinde yer alan ve kristallenmeyi arttırıcı veya başlatıcı bir maddenin/katkının etrafında kristallenme başlar. Polimer zincirleri bu partiküllerin etrafında oryante olarak kristal büyümesi sürecine girerler. Heterojen kristallenmede kristallenmeyi başlatmak amacıyla kullanılan katkılar çekirdekleştirici ajan (ÇA) şeklinde isimlendirilmektedir. Pek çok araştırmacı tarafından ÇA' ların katıldıkları malzemenin kristallenmesini arttırdıkları ifade edilmiştir. ÇA katıldıkları malzemelerde, kristal çekirdek oluşum hızını, sayısını ve sferülitlerin boyutunu etkilemekte ve buna bağlı olarak malzemeler daha iyi mekanik ve görsel özellikler (şeffaflık) göstermektedir. Bu çalışmada Polipropilen (PP) hammadde içerisine farklı oranlarda ÇA' lar katılarak farklı geometrilere sahip ürünler ve test numuneleri, enjeksiyon ve ekstrüzyon yöntemleri kullanılarak üretilecektir. PP yapı içerisine katılan, ÇA katkı oranlarının kristallenme, mekanik özelliklerin iyileştirilmesi, şeffaflığın arttırılması gibi nihai ürün özelliklerine olan etkilerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Üretim sonrasında ürünlere ÇA katkısının etkisinin belirlenmesi amacına uygun olarak malzemelere mekanik ve ısıl testler uygulanacaktır. ÇA'ların mikroyapıya olan etkisinin belirlenmesi amacıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı görüntülemeleri gerçekleşirilecektir.