Poli(bütilen süksinat) nanokompozitlerinin kristalizasyon kinetiğinin incelenmesi
Investigation of crystallization kinetics of poly(butylene succinate) nanocomposites
- Tez No: 494790
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışmanın amacı, karbon nanotüp (CNT), karbon karası (CB) ve fulleren (F) gibi karbon esaslı nano dolguların poli(bütilen süksinat)'ın izotermal olmayan kristalizasyon kinetiği üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Çalışmada nano dolguların özellikle parçacık geometrisine odaklanılmıştır. Nano dolgu içeriği ağırlıkça % 0,25 - % 2,0 arasında değişmektedir. Nanokompozitler çift burgulu bir laboratuvar ekstrüderinde hazırlanmıştır. Sferülitik morfoloji ve kristal büyümesi ısıtma tablalı polarize optik mikroskop (POM) ile gözlemlenmiştir. Nanokompozitlerin yapısı nanometre ölçeğinde geçirimli elektron mikroskobu (TEM) kullanılarak karakterize edilmiştir. Nano dolguların, PBS nanokompozitlerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi dinamik mekanik analiz (DMA) kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca saf PBS ve PBS nanokompozitlerin reolojik özellikleri de araştırılmıştır. İzotermal olmayan kristalizasyon kinetiği incelemesi, dört farklı soğutma hızında (5, 15, 25 ve 50°C/dakika) diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Geniş bir soğutma hızı aralığında elde edilen eriyik kristalizasyon verilerinin analizi, Avrami, Ozawa ve birleştirilmiş Avrami-Ozawa modelleri ile gerçekleştirilmiştir. Birleştirilmiş Avrami-Ozawa yöntemi ile, saf PBS ve PBS nanokompozitlerin izotermal olmayan kristalizasyonunun birinci aşaması yeterince tanımlanabilmektedir. CNT parçacıkları içeren nanokompozitlerin, fulleren ve karbon karası içerenler ile karşılaştırıldığında en yüksek çekirdeklenme yeteneğini sergilediği görülmüştür. Ancak, CNT baskın bir heterojen çekirdeklenme verimi sergilemesine rağmen, kristalizasyon hızındaki performansı çelişkilidir. Bu ilginç durum, kristalizasyon esnasında CNT parçacıklarının engelleme etkisinin çekirdeklenme etkisinden daha güçlü olduğunu göstermektedir. Nano dolguların en yüksekten en düşüğe çekirdeklenme aktivitesi sıralaması şu şekildedir: CNT>F>CB.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to investigate the influence of type of carbon-based nanofillers such as carbon nanotubes (CNT), carbonblack (CB) and fullerene (F) on the non-isothermal crystallization kinetics of poly(butylene succinate). The particle geometry of the nanofillers was focused. The nanofiller content was varied 0.25-2 % by weight. The nanocomposites were processed in a laboratory twin screw compounder. The spherulitic morphology and crystal-growth were observed with a hot stage polarized optical microscopy (POM). The structure of nanocomposites in the nanometer scale was characterized using transmission electron microscopy (TEM). The influence of nanofillers on the mechanical properties of PBS nanocomposites was measured by using dynamical mechanical analysis (DMA). Also, rheological properties of neat PBS and its nanocomposites are investigated. The investigation of non-isothermal crystallization kinetics was performed by using differential scanning calorimetry (DSC) at four different cooling rates (5, 15, 25, and 50 °C/min). Analysis of melt crystallization data obtained was performed at a wide range of cooling rates with Avrami, Ozawa and the combined Avrami–Ozawa models. The combined Avrami–Ozawa method could adequately describe the primary stage of non-isothermal crystallization of the neat PBS and PBS nanocomposites. It was shown that nanocomposites including CNT particles represented the highest nucleation ability in comparison to fullerene and carbon-black. Conversely, despite the fact that CNT exhibited a dominant heterogeneous nucleating efficiency, its performance in crystallization rate was contradicted. This interesting phenomenon indicated that the impeding effect of CNT particles during crystallization was stronger than its nucleation efficiency. The order of nucleation activity of each nanofiller from the highest to the lowest was as CNT>F>CB.
Benzer Tezler
- Yüzeyi modifiye edilmiş grafen ve karbon nanotüpün poli(bütilen süksinat)'ın izotermal olmayan kristalizasyon kinetiğine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of surface modified graphene and carbon nanotube on the non-isothermal crystallization kinetics of poly(butylene succinate)
TUGAY YARICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET KODAL
- Preparation and characterization of polylactide/poly (butylene adipate-co-terephthalate)/cellulose nanocrystal blend nanocomposites
Selüloz nanokristal içeren polilaktik/poli (bütilenadipat-ko-tereftalat) harman nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
DENİZ SEMA SARUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Investigation of epoxy POSS nanoparticles as potential compatibilizers for poly(lactic acid)/poly(butylene succinate) bio-based blends
Epoksi POSS nanotaneciklerinin poli(laktik asit)/poli(bütilen süksinat) biyo-esaslı karışımlar için uyumlaştırıcı potansiyellerinin araştırılması
MUHAMMAD SAEED ULLAH
Doktora
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- MWCNT'nin POM/PBS karışımlarının mekanik, ısıl, morfolojik özellikleri ve kristalizasyon davranışına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of MWCNT on mechanical, thermal, morphological properties and crystallization behavior of POM/PBS blends
CANSIN USLUEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KODAL
- Sürdürülebilir ambalaj uygulamaları için biyobozunur poli (butilen süksinat) (PBS) ve sodyum kazeinat (NaCAS) karışımlarının hazırlanması ve karakterizasyonu
The preparation and characterizations of biodegradable poly (butylene succinate)(PBS) and sodium caseinate (NaCAS) blends for packaging applications
MÜMİNE YILDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE AYTAÇ