The effect of inorganic composites on the thermal degradation of polymethylmetacrylate (PMMA)
İnorganik kompozitlerin polimetilmetakrilat?ın ısıl degradasyonu üzerindeki etkileri
- Tez No: 305060
- Danışmanlar: PROF. DR. CEYHAN KAYRAN, PROF. DR. JALE HACALOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Metal bağlanmış nano yapılı metalik polimer kompozitler üstün karakteristik özellikleri nedeniyle oldukça dikkat çekmektedir. Polimetilmetakrilat kolay işlenebilir olması nedeniyle en çok kullanılan polimerlerden biridir. Bu çalışmada, insitu ve exsitu methoduyla hazırlanan,modifiye edilmiş TiO2 nano parçacıkları, PMMA'nın ısıl kararlılığını artırmak için PMMA içerisine gömülmüştür ve TiO2 nano parçacıklarının PMMA'nın ısıl karakterine olan etkisi direk piroliz kütle spektrometrisiyle incelenmiştir.Sol gel (insitu) metoduyla, TiO2/SiO2 nano parçacıkları, titanium(IV) tetraisopropoxide, TTIP ve silan bağlayıcı (3-(3-methoxysilyl)methylmetacrylate MSMA) etanol içerisinde karıştırılarak sentezlenmiştir. Exsitu metotda, toz halindeki TiO2 direk olarak silan bağlayıcı ile karıştırılmıştır. TiO2/SiO2 nano parçacıkları, exsitu ve insitu TiO2/SiO2/PMMA nanokompozitleri oluşturacak şekilde, direk karıştırma yöntemiyle PMMA içerisine gömülmüştür. Sentezlenen TiO2/SiO2/PMMA nanokompozitler TEM, ATR-FT-IR spektroskopi teknikleri ile karakterize edilmiştir ve piroliz kütle spektroskopisi ile tepkime mekanizmaları ve ısıl karakterleri incelenmiştir.TEM görüntüleri TiO2/SiO2 nano parçacıklarının ve TiO2/SiO2/PMMA nano kompozitlerin oluşumunu doğrulamıştır. TiO2/SiO2/PMMA nano kompozitlerin ortalama parçacık boyutu 25 nm, TiO2/SiO2 nano parçacıklarının ortalama boyutu ise 6 nm olarak saptanmıştır. Nano parçacıklardaki boyut artışı, TiO2/SiO2 nano parçacıklarının PMMA içerisine katıldığını göstermektedir.5% TiO2/SiO2/PMMA nano kompozitlerinin ATR-FT-IR spektrumu TiO2/SiO2 nano parçacıklarının oluşumunu açık bir şekilde göstermiştir.Piroliz kütle spekrometri analizi, TiO2/SiO2 nano parçacıklarının PMMA içerisine katılmasının sadece düşük kütle yüzdeli insitu TiO2/SiO2/PMMA nano kompozitleri için ısıl kararlılıkta artış gösterdiğini açığa çıkarmıştır. Yüksek kütle yüzdeli olanlarda ısıl kararlılıkta azalma saptanmıştır. Öte yandan, exsitu TiO2/SiO2/PMMA durumunda beklenenin aksine, ısıl kararlılıkta azalma saptanmıştır. Isıl kararlılıktaki bu azalma, silan gruplarının ısıl bozulması sırasında metakrilik asit açığa çıkarmasına bağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Metal coordinated polymer nanocomposites have gained great attention due to theirsuperior characteristics. Polymethylmethacyrlate (PMMA) is the most commonlyused polymer since it is easily processed. In this study, modified TiO2 nanoparticlesprepared by insitu and exsitu methods were embedded into PMMA in order toimprove its thermal stability and the effects of TiO2 nanoparticles on thermal characteristics of PMMA were investigated by direct pyrolysis mass spectrometry.The insitu method which is a sol gel method, TiO2/SiO2 nanoparticles were synthesized by mixing titanium(IV) tetraisopropoxide, TTIP, with silane coupling agent, 3-(3-methoxysilyl)methylmetacrylate, MSMA in absolute ethanol. In exsitu method, TiO2 powder was directly mixed with silane coupling reagent. TiO2/SiO2 nanoparticles were embedded into the PMMA by direct mixing resulting in exsituand insitu TiO2/SiO2/PMMA nanocomposites. The synthesized TiO2/SiO2/PMMAnanocomposites were characterized by TEM, ATR-FT-IR and analyzed for theinvestigation of their reaction mechanism and thermal characteristics by pyrolysismass spectroscopy.TEM images confirmed the formation of TiO2/SiO2 nanoparticles and TiO2/SiO2/PMMA nanocomposites and indicated that the average particle size of TiO2/SiO2 nanoparticles was around 6 nm whereas average particle size of SiO2/TiO2/PMMA nanocomposites were around 25 nm. The increase in the size of nanoparticles is associated with incorporation of TiO2/SiO2 nanoparticles into PMMA matrix.ATR-FTIR spectrum of 5% TiO2/SiO2/PMMA nanocomposites showed the formation of TiO2/SiO2 nanopartciles clearly.Pyrolysis mass spectrometry analysis revealed that incorporation of TiO2/SiO2 nano-particles into PMMA resulted in higher thermal stability only for low weight percentageinsitu TiO2/SiO2/PMMA. At high weight percentages a decrease in thermal stabilitywas detected. On the other hand, in case of exsitu TiO2/SiO2/PMMA, contrary to ourexpectations a decrease in thermal stability was detected. The decrease in thermalstability was attributed to evolution of methacrylic acid during thermal degradation ofsilane groups.
Benzer Tezler
- Termoset reçine matrisli CTP'lerde inorganik yapıdaki bileşiklerin alev geciktirici olarak kullanımı
Using inorganic compounds as flame retardant in grp formed with thermoset resin matrix
EDA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiDüzce ÜniversitesiKompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET BEYCİOĞLU
- Haloysit nanotüp dolgu malzemesi ile termoplastik ve termoplastik elastomer polimer matris kompozit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of halloysite filled thermoplastic and thermoplastic elastomer composite materials
TUĞÇE ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ÖZKAL
- Synthesis of bio based polyurethane surface coating materials and characterization
Yüzey kaplaması uygulamalarında kullanılan biyo bazlı poliüretan malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
MERVE METİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DR. ALPER YEŞİLÇUBUK
- Polimer yapı içerisinde sentezlenen ZnO nanoparçacıklarının spektroskopik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigating spectroscopic and physical properties of ZnO nanoparticles sythesized in polymer structure
NESRİN ÇELEBİOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR YILMAZ
- Aluminum nitride and boron nitride based multifunctional micro/nano particles for thermal interface materials
Termal arayüz malzemeleri için alüminyum nitrür ve bor nitrür esaslı çok fonksiyonlu mikro/nano parçacıklar
ÖZLEM EVREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE BALCI