POLİETİLEN
(PE)
Tanımı ve Özellikleri
Polietilen termoplastik ailesinin en eski polimerlerinden biri olup önceleri
sadece alçak yoğunluklu üretilirken gelişim göstermiş ve yüksek yoğunluklu ,
lineer , orta yoğunluklu olmak üzere üç yeni polietilen türü aileye
eklenmiştir. Her dört polietilen türünde de monomer etilen olup, polimer
molekülünün değişik yapıları bu üç yeni türün ortaya çıkmasına neden
olmuştur. Polimer molekülünü meydana getiren zincir şeklindeki makro
moleküllerin değişik dallanma durumları polietilenin çeşitliliğini sağlar.
Örneğin lineer alçak yoğunluklu polietilende dallanma yok denecek kadar az ,
yüksek yoğunlukluda biraz fazla , orta yoğunluklu polietilende ise daha
fazladır. Alçak yoğunluklu polietilende ise dallanma maksimum düzeyde olup
dallanmanın uzun ve kısa oluşu da polimer özelliklerini etkiler. Bu dört
cins polietilen de sanayinin temel polimerik malzemeleri olup çok farklı
kullanım sahaları mevcuttur.
Polietilenlerin genel karakteristik özellikleri şöyledir :
 |
Sağlamdır, |
 |
Asit, baz ve
çözücülere dayanıklıdır, |
 |
Dielektrik
özellikleri üstündür, |
 |
Çevre şartlarına
dayanıklıdır, |
 |
Kolay işlenebilirler |
Polimer zincirindeki dallanmalar
kristalliğin derecesini tayin eder. Lineer ve yüksek yoğunluklu polietilende
dallanma çok az olup molekül yapısı doğrusaldır. Dallanmanın az olduğu
molekül yapılarında kristalinite genellikle daha fazladır. Polimer içindeki
kristallik arttıkça sertlik artar, mekanik ve kimyasal özellikler iyileşir
ve sıvı ile gazlara karşı dayanıklılık artar. Polimerleri en iyi tanımlayan
özelliği o polimerin ortalama molekül ağırlığıdır. Ortalama molekül
ağırlığı, yaklaşık olarak erime indeksiyle belirlenir. Erime indeksi molekül
ağırlığıyla ters orantılıdır. Yüksek molekül ağırlıklı PE’ lerin sertliği ve
sağlamlığı daha fazla , erime akış indeksleri (MFI) daha düşüktür.
Genellikle bütün polimerler için geçerli olan kurala göre , yüksek molekül
ağırlığı düşük erime akış indeksi ile eşdeğerdir. Polimerlerin molekül
ağırlıkları Gel Permeation Chromotography (GPC) cihazı ile ölçülür. Bu cihaz
teknolojinin son ürünlerinden biri olup çalıştırılması çok özeldir.
Polietilenlerin özelliklerini iyileştirmek bazı etkilere karşı direncini ve
dayanımını artırmak için eritilerek basınç altında karıştırma yöntemiyle
aşağıdaki kimyasal maddeler polietilenlerin içine katılır.
Oksitlenmeyi
önleyiciler (anti oksidantlar) : Bu tür kimyasal maddeler genellikle
fenolik yapıda olup primary ve secondary antioksidant olarak iki gruba
ayrılır. Primary antioksidantlar diğer bir deyişle radikal söndürücüler
polimerin ısıtılması esnasında makromolekülün parçalanması ile ortaya çıkan
radikalleri etkisiz hale getirir çoğalmasını önler. Secondary anti
oksidantlar ise polimerin oksijenli ortamda bozunması ile oluşan
hidroksiperoksitleri parçalar ve bozunmanın devamını engeller. Bu iki
antioksidantin değişik oranlardaki karışımları polimerin uzun süre bozunmaya
karşı dirençli olmasını sağlar buna sinerjitik etki denir. Polimer içinde
fenolik antioksidantin 500ppm.in üzerine çıkması halinde özellikle ışıksız
yerlerde depolama esnasında sararma problemi ortaya çıkar.
UV kararlılık
sağlayıcılar: Güneş ışığının ültraviyole kesimi her türlü karbon- karbon
bağına etki eder ve bu bağı zaman içinde zayıflatarak kırılmasına neden
olur. Bunun önüne geçmek için polimer içine güneşin bu etkisini polimerden
önce soğuran kimyasal maddeler konur. Bu kimyasal maddeler UV absorber , UV
quencher olmak üzere iki ana gruba ayrılırlar. Ayrıca bu iki grubun
sinerjitik etki gösteren karışımları da UV kararlılığını
artırmada kullanılır. UV katkı maddeleri genelde benzofenon , nikel quencher
ve HALS olmak üzere üç cinstir. Şu anda sanayide kullanılan bu tür katkı
maddeleri yukarda verilen maddeler ya da bunların değişik kombinasyondaki
karışımlarıdır. HALS diye bilinen maddeler yeni bir ürün olup, kimyasal
adları .Hindered Amin Light Stabilizors. dür. HALS ler günümüzde çok
yaygınlaşmış olup birçok firma tarafından üretilmektedir.
Diğer yandan renkli pigmentler de UV önlemede önemli etkiye sahiptirler.
Özellikle karbon siyahi polimerin güneşe dayanımını artırmada yaygın olarak
kullanılmaktadır.
Kaydırıcı ve
bloklaşmayı önleyiciler : Kaydırıcı olarak yağ asitlerinin aminleri
(stearik asit , oleik asit ,erusik asit) ,bloklaşmayı önleyici olarak da %
90 in üzerinde silisyum dioksit
ihtiva eden inorganik birleşikler kullanılır. Bloklaşmayı önleyici
katkılarda tane büyüklüğü dağilimi ve maddenin yağ absorbsiyonu çok
önemlidir. Kaydırıcı ile birlikte kullanılan bloklaşma önleyicilerde yağ
absorbsiyonu önemlidir.
|