Mechanical properties and UV stability of poly (Tetrafluoroethylene) powder field low density polyethylene
Poli (Tetrafloroetilen) tozu dolgulu alçak yoğunluk polietilenin mekanik özellikleri ve UV dayanımı
- Tez No: 76070
- Danışmanlar: PROF. DR. TEOMAN TİNÇER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Bu çalışma y-ışınlanması yolu ile elde edilmiş Poli(tetrafloroetilen) (PTFE) tozu dolgulu Alçak Yoğunluk Polietilen (AYPE) filmlerinin hazırlanmasını ve mekanik, ısıl, spektroskopik, morfolojik özelliklerinin ve UV dayanımlarının incelenmesini kapsar. Çalışmada kullanılan PTFE tozu, artık PTFE parçaların y-ışınlanması ile oksidasyon ve zincir kırılması bozunması sonrası öğütülerek toz PTFE (2°-PTFE) haline dönüştürülerek hazırlanmıştır. PTFE'nin sayı ortalaması molekül ağırlığındaki ani azalma ve yapısal değişiklikler DSC ve İR spektrometresi kullanılarak belirlenmiştir. Ağırlıkça % 0.5, 1.5, 3, 5 ve 10 2°-PTFE tozu dolgulu AYPE filmleri tek vidalı ekstrüder kullanılarak hazırlanmıştır. 2°-PTFE tozunun AYPE içerisine katkılanmasıyla AYPE'nin erime viskozitesinin düştüğü ve 2°-PTFE tozundan kaynaklanan yüksek dalga boyu soğurmaların AYPE'e ısıl-film özelliği kattığı gözlenmiştir. Bunların yanı sıra 2°-PTFE tozu eklenmesi AYPE'nin UV dayanımını da kısmen arttırmıştır. Bununla beraber dolgu malzemesi ve AYPE arasındaki düşük etkileşim sonucu mekanik özelliklerde azalma gözlenmiştir. Bu nedenle, 2°-PTFE tozuyüzey özellikleri çeşitli silan bağlayıcıları kullanılarak ve Vinilasetat, Sitiren ve 4-Vinilpiridin monomerlerinin y-ışıması yardımı ile PTFE tozu yüzeyine aşılanarak değiştirilmiş ve dolgu malzemesi-polimer etkileşimlerin arttırılmasıyla mekanik özelliklerde de yükselme sağlanmıştır. Dolgu malzemesi ve polimer arasındaki yapışma A- 11 00 (r-amin silan), A- 1120 (2°-amin silan), A-187 (epoksi silan), A-189 (merkapto silan), A-172 (vinil silan), ve A- 174 (metakrilo silan) bağlayıcıları kullanılarak arttırılmış, bu sayede son mekanik özelliklerde, kopmadaki uzama ve dayanım, yüzeyi modifiye edilmemiş örneklere göre artma sağlanmıştır. Silan bağlayıcıları organik dolgu malzeme yüzeylerinin modifikasyonunda başarı ile uygulanması ilk kez bu çalışmada gerçekleştirilmiştir. Böylece, uygun polimer ve dolgu malzemesi seçilmesi koşulu ile, silan bağlayıcılarının yalnızca mineral yüzeylerin modifikasyonunda değil, polimerik iki malzeme arasındaki yüzeysel etkileşimleri de arttırdığı gözlenmiştir. 2°-PTFE tozu üzerine Vinilasetat ve 4-Vinilpiridin monomerlerinin aşılanması da PTFE tozu ile AYPE arasındaki etkileşimleri arttırmıştır. Ancak ikinci monomerde toz parçacıklarının topaklanması sonucu mekanik özelliklerde yüksek oranda düşme gözlenirken Vinilasetat polimerinin AYPE' e uyumlu olması mekanik özellikleri arttırmıştır. Monomerlerin 2°-PTFE üzerine bağlanma miktarları gravimetrik ve termal gravimetrik yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Monomer aşılanmış tozların parçacık büyüklüklerindeki artma ve yüzey morfolojilerindeki değişiklikler gravimetrik ve TGA'dan alınan sonuçlarla uyum içindedir. Örneklerin UV dayanımları karbonil miktarlanndaki değişiklikler ve artık uzama değerleri ölçülerek takip edilmiştir. AYPE içerisine 2°-PTFE tozu katkısının UV dayanımı arttırdığı gözlenmiştir. A-189 silan içeren ve Vinilasetat aşılanmış toz katkılı örneklerde UV dayanımı daha fazla artarken, diğer silanlarla modifiye edilmiş PTFE tozu katkılı AYPE'nin UV dayanımlarının düştüğü gözlenmiştir.Bu örneklerin UV dayanımları Saklı Amin Işık Kararlı Kılıcısı, SAİK (HALS,Chimassorb-944) katkısı ile çok daha yüksek oranda arttırılmıştır. SAK. içeren A- 1100, A- 1120, A- 187 ve A- 189 silanlan ile modifiye edilmiş toz katkılı örneklerin UV ışıması ile karbonil oluşumlarında diğer örneklere oranla azalma saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
This study covers the preparation of y-irradiation induced Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) powder filled Low Density Polyethylene (LDPE) films and their mechanical, thermal, spectroscopic, morphologic property characterizations including the UV stability. PTFE powder used in the study was prepared by y-irradiation induced oxidative and chain scission degradation of scraped PTFE which was then grinded into powder PTFE (2°-PTFE). Sharp decrease in the number average molecular weight and structural changes of PTFE were investigated by DSC and IR spectrometry. 0.5, 1.5, 3, 5 and 10 % (w/w) 2°-PTFE powder filled LDPE films were then prepared by using a single screw extruder. Addition of the PTFE powder into LDPE revealed that a decrease in melt viscosity and an increase in the thermofilm characteristic of LDPE due to its long wave IR absorption of PTFE. Besides these, 2°-PTFE also partly enhanced UV stability of LDPE films. However, a decrease in the mechanicalproperties was also observed due to the weak interaction between the filler and LDPE. Various kinds of silane coupling agents and y-irradiation induced grafting of Vinylacetate (VAc), 4-Vinylpyridine (4-VP) and Styrene monomers were subjected onto the surface of 2°-PTFE powder to change its surface characteristic and enhance the interactions between the filler and matrix, hence mechanical properties. The adhesion between the filler and the matrix was improved by A- 1100 (1 "-amine silane), A- 1120 (2°-amine silane), A- 187 (epoxy silane), A-189 (mercapto silane), A- 172 (vinyl silane), and A- 174 (methacrylo silane) surface treatments of 2°-PTFE powder. Hence, ultimate mechanical properties, stress and strain at break, were also enhanced compared to that of non-treated 2°-PTFE powder filled samples. In this study, silane coupling agent treatments was first applied successfully onto the surface of the organic filler. Silane treatments, therefore, can be used as a method to improve the interfacial interactions not only between the polymer and mineral fillers but also between two polymeric materials, if it is chosen properly. There was also an improvement in the adhesion between VAc and 4-VP grafted 2°- PTFE powder and LDPE. However, in the later case, coagulation of the 4-VP grafted 2°-PTFE powder in LDPE matrix resulted in decrease in the mechanical properties of the samples. Degree of grafting of these monomers were calculated by direct Gravimetric and Thermal Gravimetric Analysis (TGA) methods. These results were also supported by the results coming from the increase in the powder particle size with increasing amount of grafting and the change in their surface morphology. UV stability of the samples were also tested in terms of the variation in the residual elongation and carbonyl index of the samples. It was observed that 2°-PTFE powder addition into LDPE enhanced the UV stability of the samples. However, most of the silane coupling agent treated powder filled samples represented antagonistic effect on UV stability compared to non-treated samples except A-189 (mercapto silane) treated and VAc grafted 2°-PTFE powder filled samples. In these samples improved UVstability of LDPE is observed compared to non-treated 2°-PTFE powder filled samples. Further, UV stability was also tested by the addition of Hindred Amine Light Stabilizer (HALS, Chimassorb-944) into 2°-PTFE filled LDPE samples. As it was expected, UV stability of the HALS stabilized samples were better and further depression in their carbonyl index in HALS stabilized A-l 100, A-l 120, A-187 and A- 189 silane treated samples, while their residual elongation fell down than that of only HALS stabilized non-treated 2°-PTFE powder filled LDPE.
Benzer Tezler
- Transdermal olarak uygulanacak ilaç yüklü formülasyonlar için yenilikçi üretim yöntemlerinin tasarımı ve etkinliklerinin incelenmesi
Design and efficacy evaluation of innovative preparation methods for drug loaded transdermal applications
ERKAN AZİZOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEVSER ÖZGEN ÖZER
- Poli(dimetilsiloksan) içeren poli(vinil pirolidinon)blok kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Preparation of poly (Dimetyhl siloxane) containing poly (Vinyl pyrrolidinone) block copolymers and characterization of the products
BERRİN KÖKER
- Investigation of the general properties of some polyelectrolyte complexes
Bazı polielektrolit komplekslerin genel özelliklerinin incelenmesi
NERMİN ACAR VURAL
- Yeni tür poli(üretan-imid)lerin sentezi, karakterizasyonu ve fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, and investigation of physicochemical properties of new poly(urethane-imide)s
ALİ AVCI
