Geri Dön

Use of inorganic natural nanotubes and synthetic carbon nanotubes in poly(lactic acid)

İnorganik doğal nanotüpler ve sentetik karbon nanotüplerin poli(laktik asit) içinde kullanımı

PDF İndir

  1. Tez No: 383227
  2. Yazar: CANAN ESMA ERPEK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER, DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 310

Özet

Poli(laktik asit) (PLA), gerek endüstriyel olarak elde edilmesi gerekse de petrokimyasal polimerlere yakın özellikleri sebebiyle en sık kullanılan biyobozunur alifatik polyesterlerden bir tanesidir. Bu çalışmada amaçlanan Halloysit nanotüp (HNT)/PLA nancompozitlerinin işlenmesi ve karakterizasyonudur. Klasik karıştırma metodları, ön işlem uygulanmamış HNT veya plastikleştirici etkisi olan uyumlaştırıcı kullanılmaması durumlarında PLA ve HNT'nin uyumsuz oldukları gözlenmiştir. Arzu edilen fiziksel özellikleri elde etmek için farklı karıştırma metodları kullanılmıştır: 3 dakika doğrudan eriyik karıştırma (DM3), 10 dakika doğrudan eriyik karıştırma (DM10), masterbatch eriyik karıştırma (MMA), çözeltide karıştırma ardından eriyik karıştırma uygulaması (SC) ve eriyik karıştırmaya suspansiyon eklenmesi (SA). Ayrıca, HNT mineralleri PLA ve HNT arasındaki uyumun arttırılması amacıyla farklı ön işlemlere tabi tutulmuşlardır: saflaştırma (p-HNT), HNT yüzeyinin organo-silan ile fonksiyonlaştırılması (o-HNT), HNT yüzeyinin alkil tuzları ile modifikasyonu (m-HNT) ve vakumlu tahliye ön işlemi (e-HNT). Ön işlem uygulanmış HNT'ler içerisinde sadece e-HNT mineralleri ile hazırlanmış numunelerde nanokompozit oluşumu gözlenmiştir. Buna neden olarak PLA ve HNT arasında istenen reaksiyonları engellediği düşünülen su tabakasının uzaklaştırılması gösterilebilir. PLA'nın plastikleştirilmesi ve PLA/HNT arasındaki uyumun sağanması amacıyla iki çeşit karışım hazırlanmıştır; Poli(etilen glikol) (PEG) ile plastikleştirilmiş PLA, P-PLA, ve termoplastik poliüretan ile tokluğu arttırılmış PLA, T-PLA. HNT eklemesi yapılan yapılan T-PLA karışımlarının tokluğunda ciddi derecede bir artış gözlenmiştir. Bu artış TPU'nun PLA ve HNT arasındaki uyumu arttırmasından kaynaklanmaktadır. Bu çalışma sırasında yerel ESAN HNT ile elde edilen sonuçların ithal edilen Nanoclay HNT ile karşılaştırması yapılmıştır. Ayrıca, HNT bazlı kompozitlerin özellikleri, sentetik karbon nanotüpler (CNT) ile hazırlanmış nanokompozitlerin özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre HNT minerallerinin silika tabakaları arasında barındırdıkları su tamamen arındırılmadığı veya iyi bir uyumlaştırıcı kullanılmadığı sürece bu dolgu malzemeleri PLA matirisi içerisinde CNT'lerin gösterdikleri etkiyi gösterememektedirler.

Özet (Çeviri)

Poly(lactic acid) (PLA) is one of the most important biodegradable aliphatic polyesters, which has attracted great attention in the recent years owing to its excellent material properties. The main objective of this study was to process and characterize Halloysite nanotube (HNT)/PLA nanocomposites. The constituents were observed to be incompatible when processed by classical melt mixing methods, without HNT pre-treatments or addition of plasticizers which act as compatibilizer. In order to achieve the desired physical properties different mixing methods were tried: Direct melt mixing for 3 minute (DM3), direct melt mixing for 10 minute (DM10), masterbatch melt mixing (MMA), solvent casting followed by melt mixing (SC), suspension addition to melt mixing (SA). In addition, HNT minerals were subjected to different pre-treatments: Purification of HNT (p-HNT), functionalization of HNT by grafting with organo-silane (o-HNT), modification of HNT with quaternary salt (m-HNT), and evacuation pre-treatment (e-HNT) to improve the compatibility between PLA and HNT. Among the pre-treated HNT minerals, only the samples prepared by e-HNT showed nanocomposite formation due to the removal of water layer that had remained between the layers of silicate which might hinder the desired compatibilization. For plasticization of PLA, and to provide compatibilization between PLA and HNT two types of blends were processed: PLA plasticized with poly(ethylene glycol) (PEG), P-PLA, and PLA toughened with elastomeric thermoplastic polyurethane (TPU), T-PLA. Addition of HNT was observed to greatly contribute to the improvement of the elongation at break of T-PLA polymers due to the relatively better compatibilization effect of TPU. The results obtained in this study with the local ESAN HNT were cross checked with a reference imported Nanoclay HNT. Also, the comparison of the properties of HNT based composites with the properties of composites prepared with synthetic carbon nanotube (CNT) was performed. According to results, HNT minerals have no chance to compete with CNT as a filler in PLA matrix unless: The residual water between silica layers are removed or a perfect compatibilizer is used.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    866782

    Dondurarak kurutma ve çözücü döküm-parçacık uzaklaştırma tekniği ile PCL bazlı doku iskelesinin karakterizasyonu

    Characterization of PCL-based tissue scaffold using freeze drying and solvent casting-particulate leaching

    CANAN DURUKAN GÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyomühendislikSakarya Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEDİHA İPEK

  2. Tez No

    725912

    Synthesis of poly (Methyl methacrylate) reinforced by multi-walled carbon nanotubes and magnetite nanofillers

    Mwcnt ve magnetit nanodolgular ile güçlendirilmiş poli (Metil metakrilat) sentezi

    ECEM ERMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN

  3. Tez No

    868594

    Comprehensıve analysıs of vıtamın D3 adsorptıon and monıtorıng usıng QCM wıth hydrophobıc algınate-halloysıte nanoclay composıte bılayers

    Hidrofobik aljinat-halloysit nanokil kompozitleri QCM kullanılarak D3 vitamini adsorpsiyonu ve izlenmesinin kapsamlı analizi

    MERVENUR KİRAZOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ

  4. Tez No

    803919

    İnorganik katkıların seramik bünyelerdeki etkilerinin araştırılması

    Investigation of the effects of inorganic additions on ceramic bodies

    FADLİYE YILMAZ

    Sanatta Yeterlik

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Güzel SanatlarDokuz Eylül Üniversitesi

    Seramik ve Cam Tasarımı Ana Sanat Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TEMEL KÖSELER

  5. Tez No

    503797

    Evaluation of the usage of phosphate deposite in Turkey as a phosphorus fertilizer sources via biotechnology methods

    Biyoteknolojik yöntemler yardımıyla ülkemizdeki fosfat yataklarının tarımda fosforlu gübre kaynağı olarak kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi

    SİNEM URAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    BiyoteknolojiYeditepe Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN TURAN

Geri Dön