İyonik sıvılarla modifiye edilmiş montmorillonitle polimer nanokompozitlerin hazırlanması
Preparation of polymer nanocomposites using modified montmorillonite with ionic liquids
- Tez No: 275413
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALUK AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Hibrit malzemeler, Nanokompozitler, Organobentonit, İyonik sıvılar, Hybride materials, Nanocomposites, Organobentonite, Ionic liquids
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nanokompozit malzemeler oldukça az miktarda (%<10) nano boyutlarda kil parçacıkları içeren mineral dolgu maddeli plastiklerdir. Parçacıklar çok yüksek boyut oranlarına ve yüksek yüzey alanına (750 -800 m2/g) sahip oldukları için, polimerin yoğunluk ve ışık geçirme özelliklerini fazla etkilemeden mekanik, ateşe dayanıklılık, ısısal ve geçirmezlik özelliklerine olumlu yönde etkilerler. Genelde, nanokompozit üretim işlemi polimer ve kuartner amonyum tuzu ile modifiye edilmiş killerin karıştırılmasıyla yapılır. Karıştırma sırasında polimer zincirleri aralanmış silikat tabakaları arasına yerleşirler.Bu çalışmada, endüstriyel anlamda uygulama şansı yüksek ve üstün özelliklere sahip polimer- organokil bazlı kompozitler elde edilmiştir. Çalışma, kil yüzeyinin ve tabakalar arası boşluğun verimli bir biçimde iyonik sıvılarla modifiye edip, uygun metodla nanokompozit elde etmeye odaklanmıştır.Çalışmada, öncelikle Na-montmorillonit (Na-MMT), 1-Bütil-3-metil imidazolyum tetrafloroborat (IL-1), 1-Butil-4-metil pridinyum tetrafloroborat (IL-2) ve 1-Metil-3-oktil imidazolyum tetrafloroborat (IL-3) iyonik sıvıları ile modifiye edildi. Elde edilen organokiller FTIR, TGA, SEM ve XRD analiz teknikleriyle karakterize edildi.İyonik sıvı moleküllerinin kil yüzeyine tutunma oranları ve tabakalar arası mesafeler incelenerek polimer-kil nanokompozit elde etmeye en uygun koşullara sahip organokil tespit edildi. İyonik sıvılarla modifikasyonun polimer-kil nanokompoziti üzerindeki etkilerini kıyaslamak amacıyla daha önceden hazırlanmış ve dodesil amonyum klorürle modifiye edilmiş Na-MMT örneği de bu çalışmada kompozit elde etmek için kullanılmıştır. Bu işlemin amacı ise, organokillerin analiz sonuçlarını karşılaştırmak ve alınan verim ölçüsünde literatür dünyasına çevre dostu ve ekonomik olma gibi avantajlar sağlayan alternatif bir çalışma örneği kazandırmaktır.Polimer-kil nanokompoizit eldesi için çok geniş kullanım alanlarına sahip dayanıklı malzemeler olması nedeniyle poliüretan polimeri tercih edilmiştir. Kullanılan yöntem ise çözeltiden harmanlama metodudur. Bu yöntem ışığında poliüretan ve organokiller toluen çözücüsü kullanılarak harmanlanmıştır. Harmanlama sonucu elde edilen nanokompozitler FTIR, TGA, DTA, DSC, XRD ve SEM analiz cihazlarıyla karakterize edildi.Sonuç olarak, iyonik sıvılarla elde edilen nanokompozitin, mekanik ve termal özellikleri önceki çalışmalarda elde edilen nanokompozitlerin değerleri ile kıyaslanmıştır. Bu üretim metodu ile atık sorunu olmaması nedeniyle çevre dostu, az malzeme kullanılarak fazla miktarda ürün elde edilmesi yönüyle de maliyet düşürücü bir malzeme üretimi sağlandı.
Özet (Çeviri)
Nanocomposites are a new class of mineral-field plastics that contain relatively small amounts (<10%) of nanometer-sized clay particles. The particles, due to their extremely high aspect ratios (about 100-15000), and high surface area ( in excess of 750-800 m2/g) promise to improve structural, mechanical, flame retardant, thermal and barrier properties without substantially increasing the density or reducing the light transmission properties of the base polymer. Production of thermoplastic based nanocomposites involves melt mixing the base polymer and layered silicated powders that have been modified with hydroxyl terminated quaternary ammonium salt. During mixing, polymer chains diffuse from the bulk polymer into the vander waals galleries between the silicate layers.In this study, polymer organoclay composites were synthesized with easy-to-find, cheap ingredients and using convenient, efficient and commercially viable methods. The underlying strategy of this approach was to treat clays with appropriately chosen ionic liquids, namely, those that possessed the ability to intercalate the basal spacings of the clay.In this study firstly, Na-montmorillonit was modified with ionic liquids that 1-Bütil-3-metil imidazolyum tetrafloroborat (IL-1), 1-Butil-4-metil pridinyum tetrafloroborat (IL-2) and 1-Metil-3-oktil imidazolyum tetrafloroborat (IL-3). Obtained organoclays such as FTIR, TGA, XRD and SEM were transacted characterization with analysis device?s technique.Ionic liquid molecule?s holding on clay surface rates and the distance which is between two layer are being searched and organoclay which is the most convenient for obtaining polymer-clay nanocomposite was determined. In this study, results of organoclays which obtained with ionic lıquids will compare results of organoclay which obtained with dodecil ammonium sulphate to former a study.This method?s purpose is, to compare organoclay?s analysis result and it will be bring alternative working example which is eco-friendy and economic in literature word.For polymer-clay composites substantial we prefered polyurethan polymer because ıt can be used large usage area andı t is resistant material. Using method is mixing method from solution. In collaboration with this method ıt are be blended with polyuretan and organoclays toluen?s solvent. Nanocomposites obtained as a result of blending was be characterized with analysis device such as FTIR, TGA, DTA, DSC, XRD and SEM.As a result, nanocomposite which obtained with ıonic liquid?s mechanic and thermal feature were be compared with nanocomposits and which obtained previous study. With this production method it is eco-friendly because of ıt doesn?t have contaminant problem and also ıt was be used less material and ıt was be obtained more material.
Benzer Tezler
- Yüzey aktif katyonlarla modifiye edilmiş Ünye bentonit ve tartrazin boyarmaddesi arasındaki etkileşimlerin XRD, TG/DTA, FTIR analiz tekniklerinin kullanılmasıyla ve adsorpsiyon verilerinin değerlendirilmesiyle incelenmesi
Investigation of interactions between cationic surfactants modified Unye bentonite and tartrazine dyestuff by using of XRD, TG/DTA, FTIR techniques and evaluation of adsorption data
HAŞİME PELTEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
KimyaRecep Tayyip Erdoğan ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TABAK
- Polimerik nanokompozit hazırlama ve karakterize edilmesi
Polymeric nanocomposite preparation and characterization
BETÜL KAYMAK
- Preparation, characterization and sorption performance of supported ionic liquid phase (SILP) systems
Destekli iyonik sıvı faz (DİSF) sistemlerinin hazırlanması, tanımlanması ve tutma başarımlarının incelenmesi
MERVE ARABACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLAY GİZLİ
- Pamuk liflerinin iyonik modifikasyon yardımıyla boyanabilirlik ve kolay bakım özelliklerinin incelenmesi
An investigation of the dyeability and smooth- dry performance properties of cotton by cationic modification
MELİHA OKTAV
Doktora
Türkçe
2001
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HABİB DAYIOĞLU
- Hayvansal gıda örneklerinde penisilin grubu bazı antibiyotik kalıntılarının belirlenmesine yönelik kitosan bazlı sorbentlerin hazırlanması
Preparation of chitosan-based sorbents for the determination of residues of penicillin group antibiotics in foods of animal origin
İREM BAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyokimyaDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNİRE NALAN TÜZMEN