Polipropilenin mekanik ve termal özelliklerine çeşitli dozdaki Co-60 kaynaklı radyasyonun etkileri

Polimerlerin kolaylıkla işlenmesi ile değişik şekil ve özelliklerde malzemeler elde edilmektedir. Bu malzemeler düşük yoğunlukları, yüksek ısı ve elektrik dirençleri, kimyasal maddelere karşı olan dayanıklılıkları, yüksek mekanik dirençleri nedeniyle endüstrinin hemen her alanında ve dolayısıyla günlük yaşantıda kullanılmaktadır. Ayrıca polimer ürünler, sanayide tek başlarına üretime katıldıkları halde çoğu zaman çeşitli katkı maddeleri ilavesiyle de kullanılabilirler. Bu katkı maddeleri ise polimerin yapısında çeşitli fiziksel ve kimyasal değişimlere sebep olurlar. Literatürde polipropilenin radyasyonla etkileşimi sonucunda polipropilenin yapısında kontrollü bozunma(degradasyon) meydana geldiği bilinmektedir. Bu çalışmada molekül ağırlıkları birbirinden farklı olan polipropilen MH-418, EH-102, EH-251 numunelerine 60Co kaynağından 10, 30, 50, 70, 100 kGy dozlarında radyasyon uygulandı. Numunelerin erime akış hızları, sertlik, mekanik analizleri(akmada gerilme dayanımı, kopmada gerilme dayanımı, kopmada uzama), termal analizleri (DSC, TG) ve SEM görüntüleri incelendi. Numunelerin erime akış hızları incelendiğinde artan radyasyon miktarına bağlı olarak erime akış hızlarında çok ciddi bir artı görülmüştür. Numunelerin mekanik analizleri incelendiğinde artan radyasyon miktarına bağlı olarak akmada gerilme dayanımı, kopmada gerilme dayanımı, kopmada uzama değerlerinde çok ciddi bir azalış görülmüştür. Özellikle radyasyon miktarı 100 kGy olan numuneler deformasyona uğradığı için ölçüm alınamamıştır. Numunelerin DSC analizleri incelendiğinde artan radyasyon miktarına bağlı olarak erime sıcaklığı Tm, kristallenme sıcaklığı Tc, erime entalpisi ?Hf, kristallenme entalpisi ?Hc ve kristallenme oranının Xc değerlerinde bir azalma görülmüştür. Numunelerin termogravimetrik TG analizlerinde sıcaklığa karşı kütle kayıpları incelenmiştir. MH-418 numunesinde artan radyasyon miktarına bağlı olarak %1, %10, %50, %99 `luk kütle kayıp sıcaklıklarında artış görülürken, EH-102 ve EH-251 numunelerine bakıldığında ise artan radyasyon miktarına bağlı olarak %1, %10, %50, %99 `luk kütle kayıp sıcaklıklarında azalma görülmüştür. Numunelerin SEM görüntülerine bakıldığında ise 50 kGy kadar olan radyasyonun yüzeyi pürüzleştirdiği görülmüştür. Radyasyon miktarı 100 kGy çıkıldığında ise yüzeyin pürüzlülüğünün oldukça azaldığı görülmüştür. Anahtar sözcükler: Polipropilen, degradasyon, radyasyon, mekanik analiz, termal analiz, SEMX