Geri Dön

A study on polymer-clay nanocomposites

Polimer-kil nanokompozitleri üzerine bir çalışma

  1. Tez No: 170898
  2. Yazar: SİNAN ŞEN
  3. Danışmanlar: PROF.DR. NİHAN NUGAY, PROF.DR. TURGUT NUGAY
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

VI ÖZET POLİMER-KİL NANOKOMPOZITLERI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA Bu projede, yüksek performansa sahip eksfoliye polymer-kil nanokompozitlerinin sentezlenmesi ve termal ve dinamik mekanik özelliklerinin yanısıra morfolojisinin karakterize edilmesi amaçlanmaktadır. Bu kapsamda, poli(4-vinilpiridin) (P4VP)- montmorillonit (MMT) kili nanokompozitleri üç aşamada çalışılmıştır. İlk aşamada, polimer kompozitlerinde dolgu büyüklüğünün etkisi, iki tür kil kullanılarak irdelenmiştir; mikro dolgu olan mika ve kuarternize P4VP homopolimeri ile modifıye edilmiş MMT nanodolgu. Sonuç P4VP kompozitleri, nano dolgu takviyesinin daha iyi mekanik özelliklere ve yüksek termal kararlılığa yol açtığını göstermiştir. İkinci aşamada, kuarternize ve farklı blok uzunluklarına sahip (PMMA-P4VP) ve (PS-P4VP) diblok kopolimerleri anyonik polimerizasyon yöntemi ile sentezlenmiştir. Daha sonra bu yapılar, iyonik homopolimer yerine, MMT modifikasyonu için interkelant olarak kullanılmıştır. Bu bölümde elde edilen sonuçlar ile, polar olmayan bir PS blok ile iyonik P4VP segmanı içeren bir blok kopolimeri kullanımının, MMT kil tabakalarını daha çok genişlettiği ve modifikasyonda daha etkili olduğunu sonucuna varılmıştır. Dahası, iki blok kopolimer içinde, uzun iyonik segmanlı olanı kullanmak, kil tabakaları arasındaki uzaklığın daha fazla artmasına ve bunun sonucu olarak iyileştirilmiş termal ve mekanik özelliklere sahip exfoliye nanokompozit yapısının oluşmasına neden olduğu saptanmıştır. Üçüncü aşamada, P4VP-MMT nanokompozit sistemlerinde, eksfoliasyon yapısını elde etmek için en iyi mekanizma araştırılmıştır. MMT kili, içerdikleri vinil grubları aracılığı ile polimerizasyona katılabilecek koko amine quarternize tuzu ve trimetoksi vinil silan kullanılarak modifıye edilmiştir. MMT modifikasyonu bu iki modifikasyon aracının bir arada olduğu durumda gerçekleştirildiğinde, exfoliye nanokompozit yapısı elde edilirken, tekli modifikasyonlar ise interkelasyona yol açmıştır. Eksfoliye nanokompozitin diğer kompozitlere göre, yüzde 2 gibi düşük bir dolgulamada, daha iyi bir termal kararlılığa ve dinamik mekanik performansa sahip olduğu bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT A STUDY ON POLYMER-CLAY NANOCOMPOSITES In this project, our objective was to synthesize high performance exfoliated polymer-clay nanocomposites and characterize them in terms of thermal and dynamic mechanical properties as well as morphology. Poly(4-vinylpyridine) (P4VP)- montmorillonite (MMT) clay nanocomposites were investigated mainly in three stages. In the first stage, effect of size of filler in polymer composite preparation was studied using two types of clay; a conventional micro filler; mica and MMT nanoclay modified with quarternized P4VP homopolymer via cationic exchange reaction. The resultant P4VP composites indicated that application of nano reinforcement gave extremely better mechanical properties and higher thermal stability. In the second stage, instead of ionic homopolymer, well defined quarternized diblock copolymers of methymethacrylate-4- vinypyridine (PMMA-b-P4VPQ), and styrene-4-vinylpyridine ( PS-b-P4VPQ) with different block lengths were synthesized via sequential anionic polymerization and used as intercalants for the modification of MMT. The results obtained in this section concluded that use of a block copolymer having a nonpolar polystyrene (PS) tail and ionic P4VPQ segment compared to a homopolymer P4VPQ as intercalant, is more effective for the modification of MMT clay leading to higher expansion of MMT clay. Moreover, for both types of block copolymers, use of a longer ionic segment resulted in a larger increase in interlayer spacing of MMT clay and then led to exfoliated nanocomposite structures as well as enhanced thermal and mechanical properties. In the third stage, the best mechanism to enhance the exfoliation was investigated in P4VP-MMT clay nanocomposites system. MMT clay was modified with a quarternary salt of cocoamine containing a vinyl group 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.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    405078

    Farklı kil minerallerinin nanokompozitlere etkisi ve vermiküler/polimer nanokompozitlerinin özellikleri

    The effect of the different types of clay minerals on nanocomposites and the properties of vermiculite/polymer nanocomposites

    YAVUZ İŞÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU

  2. Tez No

    350550

    Molecular dynamics simulations on the structure and interfacial interactions of polyethylene-organoclay nanocomposites

    Polietilen-organokil nanokompozitlerinin yapısal özelliklerinin ve arayüzey etkileşimlerinin moleküler dinamik simülasyon yöntemleriyle incelenmesi

    EROL YILDIRIM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİNE YURTSEVER

  3. Tez No

    296961

    In sıtu polimerizasyon ile yağ bazlı polimer ?organokil nanokompozit sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of oil based polymer/organokil nanocomposites by in situ polymerization

    YAĞMUR BAYRAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EMEL AKYOL

    PROF. DR. A. TUNCER ERCİYES

  4. Tez No

    360619

    Kil takviyeli ve gümüş katkılı polimer nanokompozit üretimi ve antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

    Production of clay reinforced and silver doped polymer nanocomposites and investigation of their antibacterial properties

    LEMİYE ATABEK SAVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. MEHMET HANÇER

  5. Tez No

    434846

    Polimer/kil nanokompozitlerin hazırlanması mekanik ve termal özelliklerinin incelenmesi

    The preparation of the polymer / clay nanocomposites and the examination of mechanical and thermal properties

    KÜBRA GÜNEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET GÜRSES

    PROF. DR. SEMRA KARACA

Geri Dön