SEBS/HALLOYSİT NANOKOMPOZİTLERİN ÜRETİLMESİ VE UYUMLAŞTIRICI KULLANIMININ ETKİLERİ
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yalova Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Polimer Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Sinan Şen,Emre Tekay
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Poli(stiren-b-(etilen-ko-butilen)-b-stiren)
(SEBS) termoplastik elastomeri, mühendislik plastikleri ile hazırlanan blend ve
kompozitlerinin, tokluğunu ve darbe dayanımı arttırmak için kullanılmaktadır.
Termoset elastomerler kadar iyi kimyasal dayanıma sahip olmamasına rağmen
benzer mekanik özellikler sergilemesi sayesinde, otomotiv ve beyaz eşya
endüstrisinde termoset elastomerlere alternatif oluşturmaktadır. Literatürde
SEBS’in ısıl ve mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için, SEBS matrisli ve
tabakalı yapıda organifilik nanokil ve karbon nanotüp içeren (CNT) içeren
nanokompozitler ile ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada, SEBS
termoplastik elastomerininin zayıf mekanik mukavemetinin geliştirilmesi
amacıyla, halloysit nanotüp (HNT) kullanılmıştır. HNT dolgusu, setiltrimetil
amonyum bromür (CTAB) ile “kriyoskopik genişletme/modifikasyon” yöntemi ile
modifiye edilerek organofilik HNT (Org-HNT)’ye dönüştürülmüştür. Org-HNT’nin
karakterizasyonu, XRD, SEM ve TG analiz yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir..
SEBS/SEBS-g-MA/Org-HNT
nanokompozitlerinin üretiminde, çözeltide harmanlama yöntemi tercih edilmiştir.
Test numunelerinin üretilmesinde sıcak pres makinası (hot press)
kullanılmıştır. SEBS-g-MA uyumlaştırıcısı kullanımı ile nanotüplerin
intertübüler etkileşimini azaltılıp, matris içerisinde daha iyi dağılmasına
yardımcı olacağı düşünülmüştür. Hazırlanan nanokompozitlerin morfolojisi SEM
görüntüleme tekniği ile analiz edilmiştir. Polimer matris-nanotüp etkileşiminin
ısıl ve mekanik özelliklere olan etkisinin belirlenmesi için statik mekanik, ve
dinamik mekanik analizler ile ısıl gravimetrik analizler gerçekleştirilmiştir.
SEBS nanokompozit hazırlamada sadece 3 phr Org-HNT kullanıldığında çekme dayanımının
SEBS’e göre yaklaşık %380, tokluğunun ise %30 arttığı bulunmuştur. 3 phr
Org-HNT yanında 15 phr SEBS-g-MA kullanıldığında ise üretilen nanokompozitin
çekme dayanımı % 370, tokluğu %115 artmıştır. Termogravimetrik analiz
sonuçlarına göre, SEBS nanokompozitlerin üretiminde Org-HNT dolgusu ve
SEBS-g-MA uyumlaştırıcısının birlikte kullanılmasıyla kompozitlerin ısıl
kararlılıkları saf SEBS’e göre daha yüksek bulunmuştur. Dinamik mekanik analiz
sonuçlarına göre, üçlü nanokompozitler arasında 3 phr Org-HNT ve 10 phr
SEBS-g-MA uyumlaştırıcısı içeren nanokompozitin -70 ile +120 °C arasında en
yüksek sönümleme özelliğine sahip olduğu bulunmuştur. Düşük sıcaklıklarda,
uyumlaştırıcı içeren bütün kompozitlerin depolama modül değerleri, SEBS/HNT
ikili kompozite ve saf SEBS polimerine göre daha yüksek bulunmuştur.
Nanokompozitlerin +25 °C deki sönümleme parametreleri saf SEBS e kıyasla çok
değişmezken, depolama modülleri yaklaşık % 100 artmıştır. Statik ve dinamik
mekanik analiz sonuçlarına göre, sertlik-tokluk/sönümleme dengesini kurmada en
yüksek performansı, 3 phr Org-HNT ve 10 phr SEBS-g-MA uyumlaştırıcısı dolgulu
nanokompozitin sağladığı bulunmuştur.