Polietilen Tabanlı Sistemlerde Sıcaklık ve Karışım Oranının Çentikli İzod Darbe Direncine Etkisi
Abstract views: 30
/ 
PDF downloads: 27
Keywords:
HDPE, LDPE, Polietilen Karışımları, İzod Darbe Direnci, EnjeksiyonAbstract
Bu çalışmada, yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ve düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) ile
bunların karışımının 0°C ve 23°C koşullarında çentikli İzod darbe direnci üzerindeki etkileri deneysel
olarak incelenmektedir. Polietilenler, termoplastik polimerler ailesinde yaygın kullanılan malzemeler
olup, moleküler yapılarındaki farklılıklar nedeniyle mekanik özellikleri büyük ölçüde değişkenlik
göstermektedir. HDPE, yüksek kristal oranına sahip olması nedeniyle sertlik ve mukavemetiyle öne
çıkarken, çok düşük sıcaklıklarda gevrekleşme eğilimi gösterebilmektedir. LDPE ise daha dallı bir yapıya
ve düşük kristal oranına sahip olması sayesinde esneklik ve darbe tokluğu sunmaktadır. Bu iki polimerin
karıştırılmasıyla, her iki malzemenin avantajlı özelliklerini bir araya getiren ve mekanik performansı
optimize edilmiş kompozit malzemelerin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Araştırmada, LDPE matrisine
kütlece %50 oranında HDPE ilave edilerek %50 LDPE + %50 HDPE (L1H1) karışımı hazırlanmıştır.
Karışım, mekanik bir karıştırıcı kullanılarak homojen hale getirilmiş, ardından nemi gidermek için
kurutma işlemine tabi tutulmuştur. Numuneler, tek vidalı bir enjeksiyon makinesi kullanılarak standart
test numunesi haline getirilmiştir. Darbe dayanım testleri, ASTM D 256 standardına uygun olarak, Izod
darbe test cihazı ile 0°C ve 23°C sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgular, sıcaklık ve
polimer türünün darbe direnci üzerinde belirleyici olduğunu göstermiştir. LDPE'nin 23°C'deki verileri
mevcut olmamakla birlikte, literatürle uyumlu olarak LDPE'nin bu sıcaklıkta da HDPE'ye kıyasla daha
düşük darbe direncine sahip olduğu ancak daha elastik bir davranış sergilediği ifade edilmektedir.
HDPE'nin kristal yapısı, düşük sıcaklıklarda daha iyi darbe direnci sağlarken, LDPE'nin amorf yapısı
kırılganlık eğilimini artırmaktadır. L1H1 karışımı ise her iki polimerin özelliklerini dengeleyerek orta
düzeyde bir performans sergilemiştir. Sıcaklık artışının, polimer zincirlerinin hareketliliğini artırarak
enerji absorbsiyon kapasitesini yükselttiği ve darbe direncini olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Bu
çalışma, polimer karışımlarının sıcaklık bağımlı mekanik davranışını nicel olarak ortaya koyması ve
mühendislik uygulamalarında optimize edilmiş malzeme seçimine katkı sağlaması açısından önem
taşımaktadır.
Downloads
References
Akdoğan, E. (2019) Polimer esaslı kompozit malzemelere farklı dolgu maddelerinin ilavesinin mekanik ve ısıl özellikleri üzerine etkilerinin incelenmesi (Doktora Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli). Erişim adresi http://acikerisim.pau.edu.tr:8080/xmlui/handle/11499/26338
Salakhov, I. I., Shaidullin, N. M., Chalykh, A. E., Matsko, M. A., Shapagin, A. V., Batyrshin, A. Z., Shandryuk, G. A., & Nifant’ev, I. E. (2021). Low-Temperature Mechanical Properties of High-Density and Low-Density Polyethylene and Their Blends. Polymers, 13(11), 1821. https://doi.org/10.3390/polym13111821
Akdoğan, E. (2020). The Effects of HighDensity Polyethylene Addition to Low Density Polyethylene Polymer on Mechanical, Impact and Physical Properties. European Journal of Technique (EJT), 10(1), 25-37. https://doi.org/10.36222/ejt.646693
Whiteley, K.S., Heggs, T.G., Koch, H., Mawer, R.L. and Immel, W. (2000). Polyolefins. In Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, (Ed.). https://doi.org/10.1002/14356007.a21_487
Akdoğan, E., Bektaş, N. B. (2018). The effects of nanoclay on mechanical properties of high density polyethylene and polypropylene materials. Acta Physica Polonica A, 134, 1, 297-299.
Karasev, A. N., Andreeva, I. N., Karaseva, M. G., & Domareva, N. M. (1973). Impact strength of high-density polyethylene with various molecular weight distributions. Polymer Mechanics, 9(5), 807-809.
ASTM D 256, Standard Test Methods for Determining the Izod Pendulum Impact Resistance of Plastics, ASTM International, West Conshohocken, PA, U.S.A., (2013).
Roiron, C., Lainé, E., Grandidier, J.-C., Garois, N., & Vix-Guterl, C. (2021). A Review of the Mechanical and Physical Properties of Polyethylene Fibers. Textiles, 1(1), 86-151. https://doi.org/10.3390/textiles1010006
Harper, Charles A., ed. 2002. Handbook of Plastics, Elastomers, and Composites. 4th ed. New York: McGRAW-HILL.
Billmeyer, F. W. (1984). Textbook of polymer science. John Wiley & Sons.
