Yüksek yoğunluklu polietilenin ve izotaktik polipropilenin bazı yan zincir sıvı kristal polimer aşı kopolimerlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

p-Benzofenonoksikarbonilfenil akrilat (BPOCPA) ve p-benzofenonoksikarbonilfenil metakrilat (BPOCPMA) monomerleri piridin içeren ksilen çözeltisinde akriloiloksibenzoil klorür (ABC) ve p-metakriloiloksibenzoil klorürün (MBC) p-hidroksibenzofenon (HBP) ile tepkimesiyle elde edilmiştir. ABC ve MBC ise, asit klorürlerinin p-hidroksibenzoik asit ile tepkimesiyle hazırlanan p-akriloiloksibenzoik asit ve p-metakriloiloksibenzoik asidin tiyonil klorür içerisinde geri soğutucu altında kaynatılmasıyla elde edilmiştir. BPOCPMA'nın yüksek yoğunluk polietilen (YYPE) üzerine ve BPOCPA ve BPOCPMA'nın izotaktik polipropilen (IPP) üzerine aşı kopolimerleşmesi dikümil peroksit başlatıcısı kullanılarak vakum altında kütle polimerleşmesiyle gerçekleştirilmiştir. Aşılama miktarının tepkime ortamındaki monomer (BPOCPA ya da BPOCPMA) derişimi ile değişimi 6 farklı monomer/matris polimer (YYPE ya da IPP) oranında çalışılmıştır. Aşılama miktarı tepkime ortamındaki monomer derişimi ile artarken, yüzde aşılama ise nisbeten düşük monomer derişimlerinde maksimuma ulaştıktan sonra hızlı bir şekilde azalmıştır. Aşı ürünler FTIR, DSC, WAX, PALS, SEM ve mekanik test yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Matris polimerlerin kristal erime sıcaklıklarında ve kristal yüzdelerinde kaydadeğer ve anlamlı artışlar gözlenmiştir. BPOCPMA'nın aşı kopolimerleşmesi YYPE'nin ortorombik kristal yapısındaki birim hücrelerin yanal boyutlarında (a ve b parametreleri) aşı miktarı ile orantılı önemli genleşmelere neden olmuştur. YYPE zincirleri ile paralel boyutta (c parametresinde) tüm ürünlerde sabit genleşme kaydedilmiştir. Aşılama aynı zamanda YYPE kristallerinde büyümeye neden olmuştur. IPP'nin monoklinik birim hücre boyutlarının da ürünlerde poli(BPOCPA) ve poli(BPOCPMA) derişiminden etkilendiği gözlenmiştir. a ve b parametrelerinin her ikisi de düşük aşı yüzdelerinde artmış, nisbeten yüksek derişimlerde ise azalmıştır. c parametresi ise tüm ürünlerde aşı içeriği ile orantılı olarak azalmıştır. BPOCPMA'nın YYPE üzerine aşı kopolimerleşmesi, düşük aşı derişimlerinde serbest hacimde nisbeten küçük artışlara neden olurken yüksek derişimlerde ise daralmalara neden olmuştur. Serbest hacim fraksiyonu ise aşı yüzdesi ile orantılı olarak tüm ürünlerde, özellikle kopolimerlerde azalmıştır. BPOCPMA'nın YYPE üzerine aşı kopolimerleşmesi, ürünlerin mekanik davranışlarında, özellikle gerilim direnci ve modül değerlerinde, önemli iyileşmelere neden olmuştur. Ürünlerin mekanik özelliklerindeki bu gelişmelerin serbest hacmindeki daralmalarla birlikte gerçekleştiği gözlenmiştir. Diğer yandan, BPOCPA'nın IPP üzerine aşı kopolimerleşmesi düşük aşı derişimlerinde mekanik özelliklerde bazı iyileşmelere neden olurken, poli(BPOCPMA)-aşı-IPP ürünlerinin gerilim direnci ve darbe dayanımı ise aşı miktarı ile orantılı olarak gerilemiştir. Her iki aşılama da malzemede aşı miktarı ile artan kırılgan davranışa neden olmuştur. Poli(BPOCPMA)-aşı-YYPE, poli(BPOCPA)-aşı-IPP ve poli(BPOCPMA)-aşı-IPP ürünlerinin gerilim ve çarpma etkisiyle kırılmış olan yüzeyleri SEM ile analiz edilmiş ve ürünlerin tamamen homojen yapıda olduğu gözlenmiştir. Ürünlerde herhangi bir faz ayrımı kaydedilmemiştir. Ürünlerde düşük aşı derişimlerinde sünek davranış ile birlikte, aşı içeriği ile artan kırılgan yapı gözlenmiştir.