
-
Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
- +90 312 210 2292
- http://fbe.metu.edu.tr/
- Hiçbir belirt gün hizmet vermektedir.
PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
Bölüm: Fen Bilimleri Enstitüsü

ÇALIŞMA ALANLARI

1. Nanokompozitler (TR)
2. Polistiren (TR)
3. Organokiller (TR)
4. Nanokompozitler (TR)
5. Maleik anhidrit (TR)
6. Ekstrüzyon (TR)
7. Reçineler (TR)
8. Polyester reçine (TR)
9. Kompozitler (TR)
10. Kompozit yapılar (TR)
11. Kompozit sistemler (TR)
12. Kompozit malze (TR)
13. Organokiller (TR)
14. Nanokompozitler (TR)
15. Ekstrüzyon (TR)
16. Polipropilenler (TR)
17. Organokiller (TR)
18. Nanokompozitler (TR)
19. Ekstrüzyon (TR)
20. Nanocomposites (EN)
21. Extrusion (EN)
22. Maleic anhydride (EN)
23. Nanocomposites (EN)
24. Organoclays (EN)
25. Polystyrene (EN)
26. Abrasion (EN)
27. Impact strength (EN)
28. Fibre (EN)
29. Fiber glass winding method (EN)
30. Composite materials (EN)
31. Composite s (EN)
32. Extrusion (EN)
33. Nanocomposites (EN)
34. Organoclays (EN)
35. Extrusion (EN)
36. Nanocomposites (EN)
37. Organoclays (EN)
38. Polypropylenes (EN)
YÜKSEK LİSANS VE DOKTORA ÖĞRENCİLERİ
Preparation and characterization of thermally stable organoclays and their use in polymer based nanocomposites Isıl kararlılığı yüksek organokillerin hazırlanması, karakterizasyonu ve polimer bazlı nanokompozitlerde kullanılması
Bu çalışma, montmorillonit içeriği yüksek Türk bentonitlerinin organik tuzlar ile saflaştırılması, organik tuzlarla modifikasyonu, ve sonra elastomerik uyumlaştırıcı eklenerek ya da eklenmeden elde edilmiş polimerik organokil nanokompozitlerde oluşan yapısal etkilerin, morfolojik özellikler (X-ışınları kırınımı, taramalı elektron mikroskopu, geçirgen elektron mikroskopu), erime akış indeksi, mekanik özellikler (gerilme dayanımı, darbe dayanımı) ve özellikle ısıl kararlılık (termogravimetrik analiz, taramalı diferansiyel kalorimetre) özellikleri yoluyla incelenmesini amaçlar. Reşadiye/Tokat’tan çıkarılan bentonit kili çökeltme metodu ile saflaştırılarak daha yüksek katyon değişme kapasitesi ve ısıl kararlılık elde edilmiş, nanokompozit üretiminde genellikle kullanılan alkil amonyum organokillerin düşük sıcaklıkta bozunma sorununa çözüm olması için bu çalışmada önce organik killerin ara tabaka sodyum katyonları iki adet (alkil, aril) fosfonyum ve dört adet (di-alkil, -aril) imidazolyum yüzey aktif katyonu ile değiştirilerek altı ayrı tür ısıl-kararlı organik kil elde edilimiştir. Daha sonra organik killerden optimum orandaki (% 2 ağ.) miktar ile dayanımı düzenleyici olarak davranan elastomerik uyumlaştırıcıdan yine optimum orandaki (% 5 ağ.) miktarlar harmanlanarak Poliamid 66 (PA66) ve Poli (etilen tereftalat) (PET) esaslı nanokompozitler elde edilmiştir. Fosfonyum katyonlu organik killer her iki polimer ile birlikte kullanılırken imidazoliyum katyonlu organik killer sadece PET esaslı nanokompozitlerde kullanılmıştır. Ham bentonitte kil dışı minerallerin çıkarılması ile sağlanan saflaştırmanın önemi katyon değişme kapasitesindeki anlamlı yükseliş ile gözlenmiş, TGA analizleri ile daha yüksek ısıl kararlılığa erişildiği anlaşılmış, XRF ve XRD analizleri de sonuçları teyit etmiştir. Fosfonyum katyonlu organik killerde 1,78-2,52 nm aralığında değişen ara tabaka genişliği psödo-üç tabakalı ve parafinik zincir tipi arasında bir düzenlemenin varlığını, imidazoliyum katyonlu organik killerde ise 1,35-1,45 nm aralığında arasında değişen ara tabaka genişliği tek tabakalı bir düzenlemeyi işaret etmektedir. Kimyasal yapı (zincir tipi), katyon partneri (anyon) ve alkil zincir uzunluğunun imidazolyum katyonlu tuzların ısıl kararlılığındaki etkileri araştırılmıştır. TGA analizleri (alkil, aril) fosfonyum ve di- (alkil, aril) imidazoliyum katyonlu organik killerin ısıl kararlılık yönünden kuaterner alkil amonyum organik killerden daha üstün olduğunu kanıtlamıştır. Çalışmadaki organik killerin yüksek ısıl kararlılığı sadece erken bozunmayı engellemekle kalmamış, ayrıca ısı karşısında karbonlu silikat kömürleşmesi sonucunda oluşan silikat tabakaları yardımıyla da sadece PET ve PA66 polimerlerine kıyasla bu polimerlerin kullanıldığı nanokompozitlerin bozunma başlangıç sıcaklıklarında da iyileşme sağlanmıştır. PA66 polimerinin fosfonyum katyonlu organik killerle, PET polimerinin de fosfonyum ve imidazolyum katyonlu organik killer ile güçlendirilmesi sayesinde ikili ve üçlü nanokompozitlerin mekanik ve ısıl özelliklerinde gelişmeler sağlanmıştır. PA66 ve PET içeren nanokompozitlerin mekanik özellikleri DSC analiz sonuçları ile iyi bir uyum göstermektedir. Elastomerik uyumlaştırıcı ve organik killer PA66 içeren ikili ve üçlü nanokompozitlerde çekirdekleşme sürecini olumlu yönde etkilemiş, ancak PET içeren nanokompozitlerin çoğunda yavaşlamaya yol açmıştır.
Purification and modification of bentonite and its use in polypropylene and linear low density polyethylene matrix nanocomposites Bentonitin saflaştırılması, modifiye edilmesi ve polipropilen ve lineer alçak yoğunluklu polietilen matrisli nanokompozitler içinde kullanımı
Reşadiye/Tokat bentonitinin polipropilen (PP) ve lineer alçak yoğunluklu polietilen (LAYPE) polimer matrisli nanokompozitler içinde takviye dolgu maddesi olarak kullanım potansiyeli araştırılmıştır. Öncelikle, organikkiller işlenmemiş bentonitin üç kuaterner alkil amonyum: hekzadesil amonyum bromür [HMA] [Br], tetrabütil amonyum tetrafloraborat [TBA] [BF4], tetrakisdesil amonyum bromür [TKA] [Br] ve bir kuaterner alkil fosfonyum: tetrabütil fosfonyum tetrafloroborat [TBP] [BF4] tuzu ile katyon değiştirme reaksiyonu ile üretilmişlerdir. Üretilen malzemelerin XRD, TGA, FTIR ve kimyasal analizleri organokkil oluşumunu doğrulamıştır. PP/organikkil/ maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (MAPP) üçlü nanokompozitler iki farklı tip PP ile ekstrüderde eriyik karıştırma yöntemi ile oluşturulmuşlardır. Karışımların XRD analizi mikrokompozit oluşumunu göstermiştir. Çalışmanın ikinci kısmında işlenmemiş bentonit suda sedimentasyon yöntemi ile saflaştırılmış ve saf bentonitin (SB) XRD, katyon değiştirme kapasitesi (KDK) ölçümü ve kimyasal analiz karakterizasyonları, saflaştırma yönteminin başarısını doğrulamıştır. SB, iki kuaterner alkil amonyum tuzu: dimetildioktadesil amonyum klorür [DMDA] [Cl], tetrakisdesil amonyum bromür [STKA] [Br] ve bir kuaterner fosfonyum tuzu olan tetrabütilfosfonyum bromür [TBHP] [Br] ile modifiye edilmiştir. Organikkiller düşük viskoziteye sahip PP içinde kullanılmışlar ve üçlü nanokompozitler (PP/organobentonit/MAPP) ekstrüzyon ve devamında kesikli karıştırıcı içinde eriyik karıştırma yöntemi ile üretilmişlerdir. XRD analizleri DMDA ve TBHP ile nanokompozit oluştuğunu gösterirken, STKA ile ise mikrokompozitlerin oluştuğu gözlemlenmiştir. Young modülü ve akma gerilimleri nanokompozit oluşumu ile artmıştır. Çalışmanın son kısmında, iki farklı kil konsantrasyonlarında (% 2 ve 5) ve sabit uyum sağlayıcı/kil oranında (?=2.5), LAYPE/organikkil/uyum sağlayıcı, bir etilen-bütil akrilat-maleik anhidrit üçlü polimerinden (E-BA-MAH, Lotader ®3210), oluşan üçlü nanokompozitler, kesikli karıştırıcı içinde eriyik karıştırma yöntemi ile üretilmişlerdir. Bir ticari kil, I34, karşılaştırma yapılabilmesi için LAYPE bazlı nanokompozitler içinde ayrıca kullanılmıştır. DMDA ve TBHP ile üretilen karışımların XRD ve TEM analizleri kısmi aralanmış ve saçılmış karışık bir morfolojiye sahip nanokompozitlerin üretildiğini doğrulamıştır. DMDA ve TBHP ile üretilen nanokompozitlerin Young modülü ve çekme dayanımları saf LAYPE matrisine göre artış gösterirken, en yüksek değerler ticari kil I34 ile elde edilmiştir. Paralel disk reometrisi, XRD, TEM ve mekanik analizlere tamamlayıcı teknik olarak kullanılmış ve reolojik ölçümlerin kil dağılımı derecesinin tayininde duyarlı bir yöntem olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Bentonit saflaştırılması, kilin modifiye edilmesi, kuaterner alkil amonyum/fosfonyum tuzu, polipropilen, lineer alçak yoğunluklu polietilen, nanokompozitler, ekstrüzyon, reoloji.
Nanocomposites based on blends of polystyrene Polistiren alaşımları bazlı nanokompozitler
Polistirenin (PS) kırılganlığı nedeni ile kullanım alanı sınırlıdır. Bu sorunu çözmek ve polistirenin kullanım alanını genişletmek için PS elastomerik bir malzeme ile karıştırılabilir ve darbe dayanımı modifiye edilebilir. Bu çalışmada, darbe modifikasyonu nedeni ile Young modülü ve gerilme dayanımında meydana gelen azalmanın üstesinden bu karışıma organokil ilave edilip ve nanokompozit üretip karışımı güçlendirerek gelindi. Bu çalışma iki kısımdan oluşur. Çalışmanın ilk kısmında üç farklı alifatik elastomerik malzeme ve üç farklı organokil kullanıldı ve onların polistirenin yapısal, mekanik, termal ve reolojik özellikleri üzerindeki etkileri incelendi. Lotader AX8900, Lotader AX8840 ve Lotader 2210 alifatik elastomerik uyumlaştırıcılar olarak seçildi ve Cloisite ® 15A, Cloisite ® 25A ve Cloisite ® 30B organokil olarak seçildi. Çalışmanın ilk kısmının tamamında organokil miktarı 2% ve elastomer miktarı 5% olarak korundu. Çalışmanın ikinci kısmında aromatik bir elastomer, Stiren-Bütadien-Stiren kauçuğu; SBS, elastomerik uyumlaştırıcı olarak seçildi ve SBS kauçuğu üzerine değişik oranlarda maleik anhidrit aşılandı. Aşılama vidaları aynı yönde dönen çift vidalı ekstruder yardımı ile yapıldı. Organokil olarak Cloisite® 30B kullanıldı. Organokilin PS ve PS / Elastomer alaşımları üzerindeki etkilerini incelemek için PS / Elastomer alaşımları da hazırlandı ve onların özellikleri de incelendi. Çalışmanın ikinci kısmının tamamında kil içeriği 0% ile 4% arasında, elastomer içeriği 0% ile 40% arasında değiştirildi. Bütün numuneler uygun koşullarda, vidaları aynı yönde dönen çift vidalı ekstruderde hazırlandı ve ardından enjeksiyonlu kalıplama işlemi uygulandı. Organokillerin PS matriksi içindeki dağılım durumunu ve kil tabakalarının aralıklarını incelemek için X ışınları kırınımı analizleri yapıldı. Çalışmanın ilk kısmında hazırlanan nanokompozitlerin tabaka aralıklarında önemli bir artış gözlenmedi fakat çalışmanın ikinci kısmında hazırlanan nanokompozitler araya girmiş ve yapraklanmış yapılar sergilediler. Elastomerik fazların ortalama alan boyutlarını incelemek için taramalı elektron mikroskopu analizleri yapıldı. Elastomerik fazı PS matriksinden uzaklaştırmak için ultrasonik banyoda oda sıcaklığında n-Heptan ile aşındırma yapıldı. İkili alaşımlar ve üçlü nanokompozitlerin elastomer içeriği arttıkça ortalama alan boyutu büyüdü. Bu çalışmada kullanılan hammadde ve hazırlanan numunelerin akış davranışlarını incelemek için eriyik akış indeksi testi uygulandı. Çalışmanın ilk kısmında elastomer ve organokil ilavesi eriyik akış indeksi değerlerini beklenildiği şekilde düşürdü. Çalışmanın ikinci kısmında kullanılan PS ve elastomerik malzemeler benzer eriyik akış indeksi değerlerine sahip olmalarına ragmen bu malzemelerle hazırlanan numuneler bu malzemelerin her ikisinden daha yüksek eriyik akış indeksi değeri sergilediler. Uyumlaştırıcı tipi, organokil tipi ve malzemelerin konsantrasyonunun hazırlanan malzemelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini incelemek için çekme ve çentiksiz Charpy darbe testleri yapıldı. Elastomerik fazın PS matriksi ile uyumsuzluğu nedeni ile çalışmanın ilk kısmında hazırlanan nanokompozitlerin gerilme özelliklerinde önemli bir artış gözlenmedi. Çalışmanın ikinci kısmında aromatik elastomerler kil tabakalarını araya girmiş / yapraklanmış hale getirerek daha yüksek gerilme dayanımı, modül, kopmada uzama ve darbe dayanımı değerlerine sebep oldu. Organokil ve elastomer ilavesinin bu çalışmada hazırlanan alaşım ve nanokompozitlerin ısısal özellikleri üzerindeki etkilerini incelemek için Diferansiyel Taramalı Kalorimetri Analizi yapıldı. Bu analiz yoluyla camsı geçiş sıcaklığı, Tg ölçüldü. Elastomer ilavesi örneklerin camsı geçiş sıcaklığını arttırdı fakat organokil ilavesi camsı geçiş sıcaklığını önemli derecede etkilemedi.
Effect of resin and fiber on the abrasion, impact and pressure resistance of cylindrical composite structures Silindirik kompozit yapılarda reçine ve elyafın aşınma, darbe ve basınç dayanımına etkisi
Bu çalışmanın amacı sürekli elyaf sarma metodu ile üretilmiş cam elyaf takviyeli plastik kompozit borulardaki reçine ve elyafın aşınma, darbe ve iç basınç dayanımına olan etkisinin araştırılmasıdır. Bu çalışma için reçine tipi, elyaf tipi, elyaf miktarı ve elyaf boyu açısından farklı kombinasyonlara sahip boru numuneleri üretilmiştir. Bütün numuneler ilgili ISO (Uluslararası Standardizasyon Organizasyonu), DIN (Alman Standardizasyon Enstitüsü) ve BSI (İngiliz Standartları Enstitüsü) standartlarına göre test edilmiştir. Ortoftalik, izoftalik ve vinilester olmak üzere üç çeşit reçine tipi; E-camı ve ECR-camı olmak üzere iki çeşit elyaf tipi ve C-camı olmak üzere bir çeşit GLASSFLAKES kullanılmıştır. Reçine tipinin borunun patlatma basıncında önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Ancak vinilester reçinenin, aşınma ve darbe dayanımında kayda değer pozitif etkisi bulunmaktadır. Bunlara ek olarak, elyaf tipinin darbe ve iç basınç dayanımında önemli bir etkisi olmadığı tespit edilmiştir; fakat C-camı GLASSFLAKES kullanımı aşınma dayanımında pozitif etki ile sonuçlanmıştır. Ayrıca, elyaf miktarındaki artışın patlatma basıncında, darbe ve aşınma dayanımında yükselişe neden olduğu görülmüştür. Son olarak, elyaf boyunun aşınma dayanımına önemli bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir, ancak elyaf boyunun kısalması iç basınç ve darbe dayanımının artması ile sonuçlanmıştır.
Synthesis and characterization of poly(ether/ester) based thermoplastic elastomer nanocomposites Poli(eter/ester) bazlı termoplastik elastomerler nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Bu çalışmanın üç amacı, yumuşak segment ve sert segment kompozisyonlarını değiştirerek Polibutilenterefitalat (PBT) ve Polietilenglikol (PEG) bazlı Poli(eter/ester) (PEE) sentezlemek ve sert segment uzunluğunun yapı üzerindeki etkisini doğrulamak; eş zamanlı polimerizasyon yöntemiyle PEE nanokompozitleri sentezlemek ve polimer matrisine farklı oranlarda modifiye edilmiş kilin katılmasının etkilerini incelemek; üçüncü olarak eriyik karıştırma yöntemi ile PEE nanokompozitleri hazırlamak ve eş zamanlı polimerizasyon yöntemi ile eriyik karıştırma yöntemini mekanik ve ısıl özellikler ile morfoloji açısından incelemektir. Bu açıdan, önce sıcaklık ve tranesterifikasyon sürelerine göre optimum reaksiyon koşulları belirlenmiştir.Ağırlıkça %37 ile % 75 arasında değişen oranlarda PBT içeren PEE?ler iki farklı reaksiyon prosedürüne: sabit transesterifikasyon süresine ve sabit hacim oranına göre sentezlenmiştir. Sabit hacim oranı prosedürü mekanik özellikler ve moleküler ağırlık açısından daha iyi sonuç verdiğinden bu prosedür, nanokompozitlerin eş zamanlı hazırlanması için de kullanılmıştır. Sentezlenen polimerler FTIR-ATR analizi ile karakterize edilmiştir. Ağılıkça %57 ve %75 PBT içeren PEE?ler gerilme direnci ve uzama değerlerine göre daha iyi mekanik özellikler gösterdiğinden, %0.1, %0.3 ve %0.5 oranında modifiye kil içeren nanokompozitler hem eş zamanlı polimerizasyon hem de eriyik karıştırma yöntemine göre hazırlanmıştır. %37 ve % 49 oranında PBT içeren PEE nanokompozitler ise sadece eriyik karıştıma yöntemine göre hazırlanmıştır. Yapı ve özellikleri arasındaki ilişki mekanik, ısıl ve morfolojik analizler ile araştırılmıştır. Analizlerde kullanılmak üzere numuneler enjeksiyonlu kalıplama yöntemi ile hazırlanmıştır. Katkısız PEE?lerde, PBT ağırlık oranı arttıkça mekanik özellikler artmıştır. PBT ağırlık oranının artmasıylaPBT?nin erime sıcaklığının arttığı, PEG?in ise camsı geçiş sıcaklığının çok fazla etkilenmediği DSC analizinde gözlemlenmiştir. % 37 PBT içeren PEE nanokompozitlerde, çekme direnci ve uzama (%) açısından mekanik özelliklerde bir iyileşme sağlanmamıştır. %49 PBT içeren PBT nanokompozitler açısından, kilin eklenmesi mekanik özelliklerin düşmesine sebep olmuştur. %57 PBT içeren PEE nanokompozitler dikkate alındığında, kil katma, gerilme direnci ve uzama (%) gibi mekanik özellikleri modifiye kil oranı arttıkça her iki metotta da iyileştirmiştir ve en iyi sonuçlar % 0.5 kil oranı ile elde edilmiştir. %75 PBT içeren PEE nanokompozitleri söz konusu olduğunda, % 0.1 modifiye organik kil yüklenmiş ve eş zamanlı polimerizasyon metodu ile hazırlanmış nanokompozit en iyi gerilme direncini vermiştir. Eriyik karışım metodu ile hazırlanmış nanokompozitler arasında, en yüksek gerilme direnci %0.3 kil içeren PEE nanokompozitin mekanik analizi sonucu elde edilmiştir. % 37, 49 ve 57 oranlarına sahip PEE nanokompozitlerinin DSC analiz sonuçlarına göre, kileklenmesi PBT?nin kristallenmesini sınırlandırdığı için PBT?nin erime noktasını düşürmüştür. Bununla birlikte, %75 PBT içeren PEE nanokompozitleri için, kil eklemenin PBT?nin erime sıcaklığında önemli bir etkiye sahip olmadığı gözlemlenmiştir. Polimer içinde kil parçacıklarının dağılımını tartışmak için X Işını kırınımı, SEM ve TEM analizleri kullanılmıştır. Bu analiz sonuçları, silikat katmanlarının dağılımı açısından hem %57 hem de %75 PBT içeren PEE?lerde, eş zamanlı polimerizasyon yönteminin eriyik karıştırma yönteminden daha iyi olduğuna işaret etmiştir.
Ternary nanocomposites of low density, high density and linear low density polyethylenes with the compatibilizers E-MA-GMA and E-BA-MAH E-MA-GMA ve E-BA-MAH uyum sağlayıcıları içeren alçak yoğunluk, yüksek yoğunluk ve lineer alçak yoğunluk polietilenlerin üçlü sistem nanokompozitleri
Bu çalışmada polietilen (PE), uyum sağlayıcı ve organik kil çeşidinin, üçlü alçak yoğunluk polietilen AYPE, yüksek yoğunluk polietilen YYPE ve lineer alçak yoğunluk polietilen LAYPE, matrisli nanokompozitlerin morfolojileri, reolojik, ısıl ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Etilen/metil akrilat/glisidil metakrilat (E-MA-GMA), ve etilen/bütil akrilat/maleik anhidrit (E-BA-MAH) terpolimerleri uyum sağlayıcı olarak kullanılmıştır. Çalışma için seçilen organik killer Cloisite ? 30B ve Nanofil ? 8 dir. Nanokompozitler eriyik karıştırma yöntemi ile aynı yönde dönen çift vidalı ekstruder kullanılarak hazırlanmıştır. Karakterizasyon testlerinde kullanılmak üzere, ekstrüzyonla karıştırılmış numuneler enjeksiyonlu kalıplama yöntemi ile hazırlanmıştır. PE/Uyum sağlayıcı ikili alaşımları ve PE/Organikkil ikili nanokompozitlerin mekanik test sonuçlarına göre üçlü nanokompozitlerin optimum içerik miktarları belirlenmiştir. Gerilme testi sonuçlarına göre içerik miktarları uyum sağlayıcı için ağırlıkça % 5, organik kil için ağırlıkça % 2 olarak belirlenmiştir. X-Işını krınımı ve TEM analizleri sonuçları üçlü nanokompozitlerde aralanmış ve kısmi saçılmış yapıların elde edildiğini belirtmektedir. Bu üçlü nanokompozitlerde E-MA-GMA, daha yüksek reaktivitesinden dolayı E-BA-MAH uyumlaştırıcısından daha yüksek d-aralığına neden olmuştur. Tüm nanokompozit çeşitleri arasında en yüksek kil tabakası aralığına YYPE ve E-MA-GMA/30B sistemlerinde rastlanmıştır.Polietilen tipi dikkate alındığında daha iyi organik kil dağılımı sırası ile YYPE, LAYPE ve AYPE de elde edilmiştir; bunun nedeni YYPE’ nin lineer zincirlere, LAYPE’ nin de kısa yan zincirlere sahip olmasıdır. Polimerlere uyum sağlayıcı ve organik kil eklendiğinde eriyik akış indeks değerleri düşmüştür. Uyum sağlayıcılar, polimer karışımlarının test cihazının metal yüzeylerine yapışmasını sağlayarak, organik kil eklenmesi ise katkı maddesi etkisi sağlayarak vizkoziteyi arttırmıştır. DSC analiz sonuçlarına gore, uyum sağlayıcı ve/veya organik kil eklenmesi, nanokompozitlerin erime davranışlarını belirgin olarak etkilememiştir. Polietilen matrislerinin kristallenme derecesi organik kil eklenmesi ile azalmıştır. Nano boyuttaki organik killer polietilen zincirlerinin kristal yapı oluşturmasını engellemiş ve kristallenme derecesini azaltmıştır. Üçlü nanokompozit sistemlerinin gerilme özellikleri geliştirilmiştir. Mekanik sonuçlarda, uyum sağlayıcının özelliklerin arttırılmasına etkisi gözlenmiştir. Nanokompozitlerin gerilme mukavemetleri ve Young modülleri uyum sağlayıcının katılımı ile önemli miktarda artış göstermiştir.
Preparation and characterization of organoclay-polypropylene nanocomposites with maleic anhydride grafted polypropylene compatibilizer Maleik anhidrit aşılanmış polipropilen uyumlaştırıcısı içeren organokil-polipropilen nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Bu çalışmanın amacı, heterofaz yapılı ?Moplen? EP300L polipropilen malzemesinin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesidir. Polimer karışımları ve nanokompozitleri, çift vidalı bir ekstruderde eriyik karıştırma metoduyla hazırlanmışlardır. Organik kil olarak Nanofill ® 5 ve Nanofill ® 8, uyumlaştırıcı olarak ise maleik anhidrit aşılanmış polipropilen (M) kullanılmıştır. Katkı maddesi konsantrasyonlarının ve organik kil tiplerinin morfoloji ile, mekanik ve ısıl özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Kütlece 2%’den fazla organik kil eklenmesi, büyük kil topaklarının oluşumu sonucu, uyumlaştıcının var olduğu durumlarda dahi tabakaların aralanma mekanizmasını ve malzeme özelliklerini kötüleştirmiştir. Uyumlaştırıcı eklenmesi polimerin tabakaların arasına girme kabiliyetini iyileştirmiş, ancak mekanik özelliklerde ağırlıkça %6 uyumlaştırıcı derişimine kadar önemli bir artış elde edilmemiştir. XRD analiz sonuçlarına göre uyumlaştırıcı ve organokil eklenmesi ile polimerin kil tabakaları arasına girdiği ve dağılımı iyi yapılar oluşturduğu görülmüştür. Nanofill ® 5 ile üretilen kompozitlerin %6 uyumlaştırıcı eklenmesi ile matris içinde daha iyi dağıldığı gözlemlenmiştir. Organik kil dağılım derecesinin Nanofill ® 5 ile üretilen nanokompozitlerde daha iyi olduğu görülmüştür ve dolayısı ile bu malzemelerin mekanik özelliklerindeki artış da Nanofill ® 8 ile üretilen kompozitlerden daha fazladır. DSC analizleri, üçlü kompozitlerin erime sıcaklıklarında çok az bir azalma olduğu gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Polipropilen; Nanokompozit; Organik Kil; Uyumlaştırıcı; Ekstrüzyon

Yorum yaz