Yerinde emülsiyon polimerizasyonu yöntemi kullanılarak grafen oksit katkılı polimer nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of graphene oxide reinforced polymer nanocomposites via in situ emulsion polymerization
- Tez No: 467707
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HALE BERBER YAMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Science and Technology, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Polimer nanokompozitler, benzersiz elektriksel, ısıl, mekanik ve optik özellikleri nedeniyle yaygın olarak yapı, ambalaj, elektronik, taşımacılık malzemeleri ve tüketici ürünleri gibi çok farklı alanlarda kullanılırlar. Karbon esaslı tabakalı bir nano malzeme olan grafen oksit (GO), polimer kompozitlere sağladığı üstün fiziksel, mekanik, termal, elektriksel, bariyer ve alev geciktiricilik özelliklerinden dolayı son yıllarda tüm dünyada giderek artan bir ilgiye sahiptir. Bu çalışmada, yerinde emülsiyon polimerizasyonu tekniği kullanılarak GO ve poli(metil metakrilat-ko-bütil akrilat) polimer matris içerikli su bazlı nanokompozitler üretildi. GO içeriğinin nanokompozitlerin koloidal ve film özellikleri üzerindeki etkisi incelendi. Nanokompozitlerin su bazlı lateksleri; zeta potansiyeli, tanecik boyutu ve tanecik boyut dağılımı ölçümlerini içeren çeşitli yöntemler ile karakterize edildi. Bu latekslerden elde edilen filmlerin özellikleri; fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve mekanik test analizleri ile incelendi. Sentezlenen poli(MMA-ko-BuA)/GO nanokompozitleri için en etkili GO konsantrasyonunun polimer matrisin ağırlığının % 1'i olduğu sonucuna ulaşıldı. Bu ağırlık oranına sahip GO nano tabakaları kullanıldığında saf kopolimer lateksin zeta potansiyel değeri -44 mV'tan -85 mV'a artarak iyi koloidal kararlılık gösterirken ortalama tanecik boyutu değeri ise 39.7 nm'den 92.0 nm'ye yükseldi. Ayrıca GO nano tabakalarının varlığı, saf kopolimerin maksimum bozunma sıcaklığını 10 oC, camsı geçiş sıcaklığının (Tg) ise 5 oC artmasını sağladı. Diğer taraftan GO tabakalarının varlığı kopolimerin mekanik özelliklerini düşürdü. Nanokompozitler kendi içlerinde kıyaslandığında ise, düşük GO oranlarının mekanik özellikler üzerinde etkili olmadığı, yüksek GO oranına ve homojen dağılıma sahip nanokompozitlerin (GO-1 ve GO-1.5) daha iyi bir mekanik dayanım gösterdiği görüldü.
Özet (Çeviri)
Polymer nanocomposites are widely used in many different fields such as building, packaging, electronics, transport materials and consumer products due to their unique electrical, thermal, mechanical and optical properties. Graphene oxide (GO), a carbon-based layered nano material, has a growing interest all over the world in recent years and provide superior physical, mechanical, thermal, electrical, barrier and flame retarding properties to polymer matrix. In this study, waterborne nanocomposites consisting of grapheme oxide (GO) and poly(methyl methacrylate-co-butyl acrylate) polymer matrix were produced using in situ emulsion polymerization technique. The effects of the GO content on colloidal and film properties of the nanocomposites were examined. For water based latex forms of the nanocomposites were characterized by various methods including zeta potential, particle size and particle size distribution analyses. The properties of the films obtained from these stable latexes were examined by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscope (SEM) and mechanical test analyses. The most effective GO concentration for the synthesized poly (MMA-co-BuA) / GO nanocomposites was found to be 1 wt% of the polymer matrix. When GO nanosheets were used in this weight ratio, zeta potential value of the pure copolymer latex rose from -44 mV to -85 mV, indicating good colloidal stability, and also its mean particle size value increased from 39.7 nm to 92.0 nm. In addition, the presence of GO nanosheets increased by 10 oC the maximum decomposition temperature of the pure copolymer and also by 5 oC the glass transition temperature (Tg). On the other hand, they reduced the mechanical properties of the neat copolymer. When the nanocomposites were compared within themselves, it was observed that the low GO ratios were not effective on the mechanical properties and the nanocomposites (GO-1 and GO-1.5) with high GO ratio and homogeneous distribution showed better mechanical strength.
Benzer Tezler
- Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites
Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi
DENİZ GÜLERCAN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Elektrohidrolik bir sisteminin darbe eni modüleli kayan kipli kontrolü
Pulse width modulated sliding mode control of an electrohydraulic system
SALİH DEDEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mekatronik MühendisliğiBozok ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLHAMİ YİĞİT
- Regülasyon ekonomisi ve düzenleyici ve denetleyici kurum olarak Kamu İhale Kurumu örneği
Regulation economy and public procurement institution example as theregulatory and supervisory institutions
HÜSEYİN ERCAN
- Ekonomik krizlerin istihdama etkileri: Türkiye örneği
Effects of economi̇cal cri̇si̇s on employment: The Turkey example
ÖMER EREN HENDEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EkonomiKırıkkale Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TANER TAYLAN DOĞAN