Synthesis and characterization of polystyrene clay nanocomposites
Polistiren kil nanokompozitlerinin sentez ve özelliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 153477
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: nanokompozit, polistiren, montmorillonit, yoğun bileşimli karışım vıı, nanocomposite, polystyrene, montmorillonite, masterbatch
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz POLISTIREN KIL NANOKOMPOZITLERININ SENTEZ VE ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Özden, Gülsüm Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ülkü Yılmazer Temmuz 2004, 104 sayfa Bu çalışma, polistiren (PS)/montmorillonit (MMT) nanokompozitlerini, eriyik halde karıştırma, yerinde polimerleştirme ve yoğun bileşimli karışım kullanma yöntemlerinden oluşan üç farklı yöntemle elde etmek amacıyla yürütülmüştür. Yerinde polimerleştirme yöntemi, stiren monomerinin kil tabakaları arasında dağıtıldıktan sonra polimerleştirilmesini içermektedir. Eriyik halde karıştırma yönteminde ise nanokompozitler, aym yönde dönen çift vidalı ekstruderde hazırlanmıştır. Yoğun bileşimli karışım kullanma yöntemi esas olarak iki basamaktan oluşmaktadır. İlk olarak yerinde polimerleştirme yöntemi ile yüksek kil içerikli polistiren karışımı hazırlanmıştır. Daha sonra, hazırlanan karışım ticari polistirenle çift vidalı ekstruderde istenilen yüzdelere seyreltilmiştir. Nanokompozitlerin yapısal, ısıl ve mekanik özellikleri incelenmiştir. X-ışım kırınımı analizi sonuçlan, yerinde polimerleştirme yöntemiyle hazırlanmış, ağırlıkça % 0.73 ve % 1.6 oranında modifiye edilmiş kil içeren nanokompozitlerin bazal boşluklarının, sırasıyla 32.9 A' dan 36.3 ve 36.8 A' a genişlediğini diğer malzemelerde ise saf kile kıyasla sabit kaldığım göstermiştir. Düşük kil içeriğinde (< %1), yerinde polimerleştirme ile hazırlanan nanokompozitlerde çekme, esneme, darbe dayanımı ve Young modülü gibi mekanik özelliklerde saf polimere kıyasla en vıiyi gelişme gözlemlenmiştir. Üç yöntemde de, kilin eklenmesi Young modülünü saf polistirene göre arttırmıştır, fakat en çok artış, (% 88.5) yerinde polimerleştirme ile sentezlenmiş, ağırlıkça % 0.73 kil içeren malzemede gözlenmiştir. Yerinde polimerleştirme yöntemi mekanik özellikler açısından, yüksek kil içeriğinde verimli olmamıştır. Yüksek kil oranlarında, üç yöntemin mekanik özellikleri geliştirme üzerindeki etkisi belirgin olarak birbirinden farklı olmamıştır. Saf polistirenin camsı geçiş sıcaklığı, yerinde polimerleştirme ile hazırlanmış ağırlıkça % 0.73 kil içeren nanokompozitte, polimer zincirlerinin kil tabakaları arasında kısıtlanan hareketine bağlı olarak 105.5°C tan 108.4°C a yükselmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF POLYSTYRENE CLAY NANOCOMPOSITES Özden, Gülsüm M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ülkü YILMAZER July 2004, 104 pages This study was undertaken to prepare polystyrene (PS)/montmorillonite (MMT) nanocomposites by different methods, including melt intercalation, in-situ polymerization and masterbatch methods. The in-situ polymerization method consisted of dispersing the styrene monomer into the galleries of MMT followed by subsequent polymerization. The PS/MMT nanocomposites formed by melt intercalation method were prepared on a twin-screw extruder. The masterbatch method was in fact a two-step process. As the first step, a high clay content composite of polystyrene (masterbatch) was prepared by in-situ polymerization, and then the prepared masterbatch was diluted to desired compositions with commercial polystyrene in a twin-screw extruder. The structural, thermal and mechanical properties of the nanocomposites were examined. X-Ray diffraction (XRD) analysis showed that the d-spacing of the in-situ formed nanocomposites containing 0.73 and 1.6 wt. % organoclay increased from 32.9 A to 36.3 A and 36.8 A respectively, indicating intercalation while the d- spacing of the other prepared materials remained nearly unchanged compared to pure organoclay. IVAt low clay content, (<1 wt. %), in-situ formed nanocomposites showed the best improvement in mechanical properties including tensile, flexural and impact strength and Young's modulus. In all the three methods, the addition of organoclay increased the Young's modulus compared to neat resin but the maximum improvement was 88.5 %, obtained at 0.73 wt. % organoclay in the in-situ formed material. In-situ polymerization method did not prove to be efficient at high clay loadings in terms of mechanical properties. At high clay loadings, the effects of the three methods on promoting mechanical properties were not significantly different from each other. The glass transition temperature increased from 105.5 °C in the pure polystyrene to 108.4 °C in the in-situ formed nanocomposite at 0.73 wt % organoclay due to the restricted mobility of the polymer chains within the organoclay layers.
Benzer Tezler
- Atom transfer radikal polimerizasyon yoluyla farklı uç gruplu polistiren sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polystyrene with different end group by atom transfer radical polymerization
PINAR SEVEN
- Synthesis and characterization of novel well-defined macrophotoinitiators prepared by ATRP and ROP methods and their use in block copolymerization
ATRP ve ROP metodları ile tasarlanmış yeni makrofotobaşlatıcıların sentezi, karakterizasyonu ve blok kopolimerizayonda kullanılmaları
MUSTAFA DEĞİRMENCİ
Doktora
İngilizce
2003
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Poli (stiren-b-etilen oksit) blok kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly (styrene-b-ethylene oxide) block copolymers
NURSELİ UYANIK
- Synthesis and characterization of monoacetylferrocene added sülfonated polystyrene ionomers
Monoasetilferrosen eklenmiş sulfonlanmış polistiren iyonomerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
ARZU BÜYÜKYAĞCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEYLA ARAS
- Synthesis and characterization of interpenetrating polymer networks
Başlık çevirisi yok
EMİNE ELİF HAMURCU GÜREL
