Polymeric nanocomposites in different media
Farklı ortamlarda polimerik nanokompozitler
- Tez No: 170892
- Danışmanlar: PROF.DR. NİHAN NUGAY, PROF.DR. TURGUT NUGAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
VI ÖZET FARKLI ORTAMLARDA POLIMERIK NANOKOMPOZİTLER Bu projede, in-situ serbest radikal polimerizasyonu ile polistiren (Ps) ve montmorillonit (MMT) kili ile polymer-kil nanokompozitlerinin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve morfolojik özelliklerinin araştırılması amaçlanmaktadır. İlk aşamada, polimer kompozitlerinde interkelant üzerindeki reaktif grup ve uzun hidrokarbon zincir etkisi, üç tür kuarternize amonyum tuzu; sadece reaktif grup içeren trimetilvinilbenzil amonyum, sadece uzun zincir içeren trimetiloktadesil amonyum ve reaktif grup ve uzun zinciri birarada içeren vinilbenzilcoco amonyum tuzları kullanılarak irdelenmiştir. Sonuç Ps kompozitleri, reaktif grup ve yanısıra uzun zincir varlığının istenilen yüksek sıcaklık dayanıklılığına sahip eksfoliye nanokompozitin, diğerlerinin ise interkele nanokompozitlerinin oluşmasına sebep olduğunu göstermiştir. İkinci aşamada, dolgu yükleme miktarının nanokompozit özelliklerindeki etkisi irdelenmiştir. Bu aşamada elde edilen sonuçlar dolgu yüklemesindeki artışın düşük yüklemeyle elde edilen eksfoliye nanokompozitin termal stabilitesi görece daha yüksek interkele nanokompozite dönüştüğünü göstermiştir. Üçüncü aşamada, Ps-MMT nanokompozit sistemlerinde, eksfoliasyon yapısını elde etmek için en iyi mekanizma araştırılmıştır. MMT kili, içerdikleri vinil grupları aracılığı ile sırasıyla yüzeyi/köşelerinden ve katmanları arasından polimerizasyona katılabilecek trimetoksi vinil silan ve koko amin quarternize tuzu kullanılarak modifıye edilmiştir. MMT modifikasyonu bu iki modifikasyon aracının bir arada olduğu durumda gerçekleştirildiğinde, exfoliye nanokompozit yapısı elde edilirken, tekli modifikasyonlar interkelasyona yol açmıştır. Eksfoliye nanokompozitin diğer kompozitlere göre, yüzde 2 gibi düşük bir dolgulamada dahi yüksek bir termal kararlılığa ve dinamik mekanik performansa sahip olduğu saptanmıştır. Dördüncü aşamada, Ps- CocoMMT nanokompozitleri süperkritik CO2 ortamda sentezlenmeye çalışılmıştır. Nanokompozit sentezindeki düşük ürün yüzdesi polimerizasyon ortamını süperkritik akışkanla daha uyumlu yapan yüzey aktik ajanlar kullanılarak düzeltilmiştir. Elde edilen nanokompozitler saf polistirenden daha yüksek sıcaklık dayanımına sahiptir. Ancak dolgunun polimer matriksi arasında daha iyi dağılmasını sağlamak için daha detaylı çalışma gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT POLYMERIC NANOCOMPOSITES IN DIFFERENT MEDIA In this project, our objective was to synthesize polymer-clay nanocomposites via in- situ free radicalic polymerization and characterize them in terms of thermal and dynamic mechanical properties as well as morphology. Polystyrene (Ps) -montmorillonite (MMT) clay nanocomposites were investigated mainly in four stages. In the first stage, effect of reactive group and tail on spacer was studied using three types of quaternary ammonium salts; trimethylvinylbenzyl ammonium having only a reactive group, trimethyloctadecyl ammonium containing only a long tail and a vinylbenzylcoco ammonium (Coco) containing both a reactive group and tail, modified clays via cationic exchange reaction. The resultant Ps nanocomposites indicated that presence of the reactive group and a long tail at the same time leaded to a desired exfoliated nanocomposite with higher thermal stabilitywhereas the others yielded only intercalated structures. In the second stage, the effect of filler loading in nanocomposites properties was examined. The results obtained in this section concluded that increase in filler content changes the exfoliated structure obtained in low filler content to an intercalated structure, while increasing the damping property of the nanocomposites. In the third stage, the best mechanism to enhance the exfoliation was investigated in PS-MMT clay nanocomposites system. MMT clay was modified with Coco as well as trimethoxy vinyl silane both contributing to polymerization from interlayer galleries and edge/surface of clay, respectively. Desired exfoliated nanocomposite structure was achieved when the MMT modification was conducted in the presence of both modifiers whereas individual modifications all resulted in intercalated structures. Resultant exfoliated nanocomposite was found to have better thermal stability and dynamic mechanical performance as compared to the others even with 2 per cent of clay loading. In the fourth stage, Ps-CocoMMT nanocomposites were tried to be synthesized in supercritical C02 medium. The drawback of low yield in nanocomposite synthesis was overcome by using a surfactant for making the components of the polymerization medium more compatible with supercritical fluid. Resultant nanocomposites had higher thermal stability than pure Ps. But the further detailed study is found to be needed to have better dispersion of filler.
Benzer Tezler
- Corrosion prevention of carbon steel and aluminium metals by PANI/CeO2 nanocomposite coatings
PANI/CeO2 nanokompozit kaplamalar ile karbon çelik ve alüminyum metallerinin korozyonunun önlenmesi
HANDE YOLSAL ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
- Karbon tabanlı yeni hibrit nano-yapıların modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of carbon based new hybrid nano-structures
ÜNAL DEĞİRMENCİ
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Kitosan ve grafen oksit-kitosan kompozit malzemeye sulu ortamda boyar madde adsorpsiyonunun kinetik modellemesi
Kinetic study of dye adsorption on chitosan and graphene oxide-chitosan composite materials in aqueous media
NİLAY KAHYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER
YRD. DOÇ. DR. GÜLŞEN AKIN EVİNGÜR
- Sarı kantaron yağı ve A vitamini katkılı polimer nanolif yara örtüsü malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of wound dressing materials containing hypericum perforatum oil and vitamin A
FUNDA NUR KAŞIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN