Sepiyolit/epoksi nanokompozit üretimi ve karakterizasyonu
Production of sepiolite/epoxy nanocomposite and its characterization
- Tez No: 252371
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 296
Özet
Bu çalışma kapsamında; boyut küçültme ve mekanik dağıtma işlemlerinin ardından yapılan bir dizi karakterizasyon çalışmasından alınan sonuçlar doğrultusunda seçilen ham bir sepiyolit örneği üzerinde süreye, dağıtma hızına ve pülpte katı oranına (PKO) bağlı olarak mekanik dağıtma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünler reolojik ölçümlerle bir ön elemeye tabi tutulmuş ve ardından Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile lif boyutlarındaki değişimler incelenmiştir. Nanokompozit üretiminde kullanılacak sepiyolitin polimerik bir matriks içerisinde dağıtılabilmesini kolaylaştırmak amacıyla sepiyolit katyonik bir reaktif olan HTAB (Hegzadesiltrimetil Amonyum Bromür) kullanılarak modifiye edilmiştir. HTAB'ın sepiyolit üzerine adsorpsiyon izoterminden gidilerek, bu reaktifin sepiyolit yüzeyine kaplanma yüzdesi hesaben belirlenmiş ve bu doğrultuda bir dizi modifikasyon ve reolojik çalışmalar yapılmıştır. Organo-kil haline dönüştürülen sepiyolitin hidrofobisitesinin polimer matriksi olarak seçilen epoksi reçinesi içerisinde dağılma şartları üzerinde belirleyici etkisi olduğu görülmüştür. Çeşitli oranlarda (%0.5, %1, %2 ve %3) epoksi matrisine dâhil edilen ham ve organo sepiyolitlerin nanokompozit üzerindeki etkileri Universal çekme cihazı kullanılarak gerçekleştirilen mekanik testler ışığında ortaya konmuştur. Mekanik karakterizasyon; Young modulu (E), maksimum çekme dayanımı, kopmadaki uzama gibi ölçümlerin ardından, kopma yüzeylerinde taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve EDS (Energy Dispersive Spectrometer) analizleri gerçekleştirilmiştir. HTAB kaplanmış yüzeylerin epoksi ile etkileşimi, bağlanma şekli ve enerjisi, modifiye olmayan sepiyolitin etkileşiminden daha zayıf olarak gerçekleşmiştir. Modifiye olmayan killer içerisinde hazırlanan Türk sepiyolitleri, Tolsa markalı ürünlerden daha başarılı bulunmuştur. Organo-sepiyolitler arasında en yüksek mekanik dayanım değerlerini üreten orta kaplamalı organo sepiyolit ile elde edilen kompozit bu çalışma için optimum olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In the content of this study; characterization studies has been performed on a series of Turkish sepiolite samples and also all samples were subjected to size reduction and mechanical dispersion processes. Stirring time and its speed and percent solids ratio were the parameters taken into account for performing rheological tests. The products obtained with mechanical dispersion were investigated by Atomic force Microscopy (AFM) to identify the fiber dimensions. Dispersion of sepiolite in the polymeric matrix was facilitated for nanocomposite production through modification of sepiolite by cationic reagent, Hexadecyltrimethyl Ammonium Bromide (HTAB). Adsorption isotherms of HTAB onto sepiolite were constructed to calculate the percent coverage of sepiolite. The hydrophobicity level of sepiolite has a decisive role on the dispersion conditions of epoxy resin chosen as the polymer matrix. The effect of unmodified and modified sepiolites of different percent solids from 0.5 to 3 % on material characteristics of nanocomposites, e.g., Young modulus, maximum tension strength, elongation at break etc. were defined by the mechanical tests using Universal test equipment. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectrometer (EDS) analysis were performed to determine the appearance and distribution of sepiolite fibers in the epoxy matrix. The interactions between the HTAB covered sepiolite and epoxy in terms of adhesion and energy level are weaker than the unmodified sepiolite. The unmodified Turkish sepiolite was found to produce more successful nanocomposite than the Tolsa products. Interestingly, in this study, among the other organo-sepiolites, the composite produced by the moderately covered organo-sepiolite yields the optimum mechanical strength.
Benzer Tezler
- Synthesis of composite resol resins and application for glass wool production
Kompozit resol reçinelerinin sentezi ve cam elyaf üretiminde kullanımı
ÜMRAN BURCU ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Impact modification of sepiolite-epoxy composites
Sepiyolit-epoksi kompozitlerinin darbe dayanımının geliştirilmesi
S. GÜLŞAH ÖZATAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
- Processing and characterization of sepiolite filled-epoxy resin
Sepiyolite dolgulu epoksinin üretimi ve özellikleri
FARİS ABU-HASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
- Farklı içerik ve yöntemlerle hazırlanan epoksi sepiyolit kompozitlerinin özelliklerinin belirlenmesi
Determi̇nati̇on of properti̇es of epoxy /sepi̇oli̇te composi̇tes prepared wi̇th di̇fferent method and compound
AYKUT MEHMET ŞATIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN DEVECİ
- Epoksi reçine/sepiyolit kompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of epoxy resin/sepyolite composites and investigation its properties
ASLI ŞEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLNARE AHMETLİ
PROF. DR. REFİKA KURBANLI