Yerinde Emülsiyon Polimerizasyonu Yöntemi Kullanılarak Grafen Oksit Katkılı Polimer Nanokompozitlerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ezgi Uçar
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hale BERBER
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.