Geri Dön

Synthesis and characterization of electrically conductive polypyrrole-poly(acrylonitrile-co-styrene) composites; nanofiber formation

İletken polipirol-poli(akrilonitril-ko-stiren) esaslı kompozit sentezi ve karakterizasyonu; nano lif eldesi

PDF İndir

  1. Tez No: 292438
  2. Yazar: TİMUÇİN BALKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 83

Özet

Bu çalışma iki bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, elektromanyetik kalkan ve absorban panel uygulamalarında kullanılmak üzere yeni, polimerik nanokompozit malzemeler sentezlemek amaçlanmıştır. Akrilonitril ve stirenin emulsiyon polimerizasyonu, potasyum persulfat başlatıcısı kullanılarak su ortamında yapılmış ve Polipirol (PPy)/poli(akrilonitril-ko-stiren) (SAN) kompozit ince filmleri, pirolun poli(akrilonitril-ko-stiren) matrisinde kimyasal polimerizasyonu ile hazırlanmıştır. Başlangıçta eklenen pirol konsantrasyonunun elde edilen polimerik film özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Pirol miktarının, kompozit filmlerin dielektrik geçirgenliği, dielektrik kaybı ve elektriksel özellikleri üzerindeki etkisi 0.01 Hz ile 10 MHz frekans aralığında analiz edilmiştir. Kompozit film içerisindeki pirol miktarının artması ile AC iletkenlik, dielektrik sabitleri ve dielektrik kaybı artmıştır. Kompozit filmlerin spektroskopik, morfolojik ve termal karakterizasyonu FTIR-ATR, UV-Görünür bölge spektrometresi, X-Ray foto elektron spektroskopisi (XPS), taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve termogravimetrik analiz cihazı (TGA) ile yapılmıştır.Çalışmanın ikinci bölümünde, tekstil endüstrisinde yeni nesil ürünlerde elektrostatik deşarj, sensor gibi uygulama alanlarında kullanılmak üzere polipirol/poli(akrilonitril-ko-stiren) bazlı nano liflerin eldesi amaçlanmıştır. Pirolun poli(akrilonitril-ko-stiren) kopolimer matrisinde oksidatif polimerizasyonu gerçekleştirilmiş ve bu çözeltiden elektrospin metodu ile nano lifler elde edilmiştir. Nano liflerin özellikleri FTIR-ATR spektroskopisi, UV-Görünür bölge spektrometresi, termogravimetrik analiz cihazı (TGA) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yardımıyla değerlendirilmiştir. FTIR-ATR analizi sonucu polipirol oluşumundan sonra polipirola ait CH pikinin titreşimi elde edilmiştir. Bu gruba ait pikin polipirol oluşumunu bağlı olarak, başlangıçta eklenen pirol miktarı ile lineer bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Taramalı elektron mikroskop görüntüleri nano liflerin çaplarının polipirol miktarına bağlı olduğunu ve ortalama nano lif çaplarının başlangıçta eklenen pirol miktarının artması ile azaldığını göstermiştir.

Özet (Çeviri)

This study can be categorized into two parts. The first part aims to synthesis new polymeric nanocomposite materials which can be used for electromagnetic interference shielding and absorbent panel applications. Emulsion polymerization of acrylonitrile (AN) and styrene (St) initiated by potassium persulfate (KPS) in the aqueous medium was performed and polypyrrole (PPy)/poly(acrylonitrile-co-styrene) (SAN) composite thin films were prepared by chemical polymerization of pyrrole in the presence of the poly(acrylonitrile-co-styrene) matrix. Effect of concentration of initially added pyrrole content on the properties of resulting polymeric film was investigated. The influence of the pyrrole content on the dielectric permittivity, dielectric loss and electrical properties of the composite films were analyzed in the frequency range from 0.01 Hz to 10 MHz. By the increase in the amount of pyrrole in the composite film, AC conductivity, dielectric constants and dielectric loss increased. Spectroscopic, morphologic and thermal chracterization of composite films were performed by FTIR-ATR, UV-Visible spectrometer, X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and thermal gravimetric analyzer (TGA).The second aim was to obtain PPy-SAN based nanofibers for use new generation products such as electrostatic discharge, sensors application in textile industry. The oxidative polymerization of pyrrole (Py) by cerium (IV) on the poly(acrylonitrile-co-styrene) copolymer matrix was performed. Nanofibers were obtained from this solution by electrospinning method.The properties of nanofibers were evaluated by FTIR-ATR spectroscopy, UV-Visible spectrometer, thermal gravimetric analyzer and scanning electron microscopy. A new absorption band was observed corresponding the CH in plane vibration of polypyrrole by FTIR-ATR analysis. A linear relationship was determined between the absorbance ratios of functional groups corresponding to the conjugated polymeric units and initial Py concentration. Scanning electron microscope images indicated that the diameters of nanofibers were dependent on PPy content and that the average nanofiber diameters were reduced by increasing the initially added Py content.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    398076

    Synthesis and characterization of electrically conductive polypyrrole derivatives-poly(acrylonitrile-co-methyl methacrylate) composites and nanofiber formation

    İletken polipirol türevleri-poli(akrilonitril-ko-metil metakrilat) kompozit ince film ve nanolif oluşumu ve karakterizasyonu

    ULVİYE DALGIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  2. Tez No

    315428

    Polipirol-poli(akrilonitril-ko-vinil asetat) kompozit ince film ve nanolif oluşumu ve karakterizasyonu

    Formation and characterization of polypyrrole-poly(acrylonitrile-co-vinyl acetate) composite thin film and nanofiber

    SUAT ÇETİNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ

    PROF. DR. FATMA KALAOĞLU

  3. Tez No

    485287

    Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application

    Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi

    FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  4. Tez No

    467302

    Conductive composites, nanofiber synthesis, characterization and capacitive application

    İletken kompozit ve nanoelyafların sentezi, karakterizasyonu ve kapasitif uygulamaları

    BAIDAA ALKHATEAB

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESMA SEZER

  5. Tez No

    397788

    Synthesis and characterization of PES/PCz composite

    PES/PCz kompozitinin sentezlenmesi ve karakterizasyonu

    MEHMET AKİF KÜÇÜKKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU

Geri Dön