Düşük yoğunluklu polietilenin termal ve mekanik özelliklerine çeşitli dozdaki Co-60 kaynaklı radyasyonun etkileri

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