Nano-partikül takviyeli yüksek yoğunluklu polietilen nanokompozitlerin üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması

Günümüzde polimer nanokompozitler, dünya çapında araştırma ve geliştirme yatırımlarıyla dikkatleri üzerine çekmeyi başarmıştır. Üreticiler polimer nanokompozitlerin mekanik, termal ve fiziksel özelliklerinin iyi olması nedeniyle birçok alanda kullanmayı düşündüler. Bu nedenle polimer nanokompozitlerin araştırılması ve geliştirilmesi için önemli yatırımlar yapılmaktadır. Ancak, nanokompozitlerin üretimlerinde ortaya çıkabilecek problemlerden dolayı polimer nanokompozitlerin özelliklerinin endüstriyel ölçekte araştırılması gereksinimi ortaya çıkmıştır. Bu çalışmanın amacı, yüzeyi modifiye edilmiş nano kalsiyum karbonat (Nano CaCO3) ve organik olarak modifiye edilmiş montmorilonit (Nanokil) partiküllerinin yüksek yoğunluklu polietilenin(YYPE) mekanik, termal, fiziksel ve morfolojik davranışları üzerindeki etkisini araştırmaktır. YYPE matriksinden üretilmiş ağırlıkça %1, %2, %3, %4 ve %5 nanokil takviyeli YYPE ve ağırlıkça %1, %3, %5, %10 ve %15 nano takviyeli CaCO3 YYPE nanokompozitler banbury mikser ve tek vidalı ekstruder kullanılarak endüstriyel ölçekte üretilmiştir. Üretilen nanokompozit numunelerin ve saf YYPE‟ nin maksimum çekme gerilmesi, kopmadaki yüzde uzama, sekant modülü, maksimum eğme gerilmesi, eğme sekant modülü, darbe dayanımı, shore D sertliği ve çizilme dayanımı gibi mekanik özellikleri, camsı geçiş sıcaklığı (Tg) gibi termal özellikleri, yoğunluk, erime akış indeksi (MFI) ve yumuşama sıcaklık noktası gibi fiziksel özellikleri incelenmiştir. X-ışın difraksiyonu (XRD), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ve tarama elektron mikroskobu (SEM), nanokompozitlerin ve saf YYPE‟nin morfolojik karakteristiklerini analiz etmek için kullanılmıştır. Tüm deney sonuçları, nanokil ve nano CaCO3 partiküllerinin, nanokompozitlerin mekanik, termal, fiziksel ve morfolojik davranışları üzerinde çok önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Bu etkiler, ayrıntılı olarak açıklanmış ve sonuçları tartışılmıştır.

Tez No İndirme Tez Künye Durumu 380919 Pdf dosyası Nano-partikül takviyeli yüksek yoğunluklu polietilen nanokompozitlerin üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması / Investigation of the production and mechanical properties of nano-particle reinforced high density polyethylene nanocomposites Yazar:HARUN SEPET Danışman: PROF. DR. NECMETTİN TARAKÇIOĞLU Yer Bilgisi: Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı Konu:Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology Dizin: Onaylandı Yüksek Lisans Türkçe 2014 139 s. Günümüzde polimer nanokompozitler, dünya çapında araştırma ve geliştirme yatırımlarıyla dikkatleri üzerine çekmeyi başarmıştır. Üreticiler polimer nanokompozitlerin mekanik, termal ve fiziksel özelliklerinin iyi olması nedeniyle birçok alanda kullanmayı düşündüler. Bu nedenle polimer nanokompozitlerin araştırılması ve geliştirilmesi için önemli yatırımlar yapılmaktadır. Ancak, nanokompozitlerin üretimlerinde ortaya çıkabilecek problemlerden dolayı polimer nanokompozitlerin özelliklerinin endüstriyel ölçekte araştırılması gereksinimi ortaya çıkmıştır. Bu çalışmanın amacı, yüzeyi modifiye edilmiş nano kalsiyum karbonat (Nano CaCO3) ve organik olarak modifiye edilmiş montmorilonit (Nanokil) partiküllerinin yüksek yoğunluklu polietilenin(YYPE) mekanik, termal, fiziksel ve morfolojik davranışları üzerindeki etkisini araştırmaktır. YYPE matriksinden üretilmiş ağırlıkça %1, %2, %3, %4 ve %5 nanokil takviyeli YYPE ve ağırlıkça %1, %3, %5, %10 ve %15 nano takviyeli CaCO3 YYPE nanokompozitler banbury mikser ve tek vidalı ekstruder kullanılarak endüstriyel ölçekte üretilmiştir. Üretilen nanokompozit numunelerin ve saf YYPE‟ nin maksimum çekme gerilmesi, kopmadaki yüzde uzama, sekant modülü, maksimum eğme gerilmesi, eğme sekant modülü, darbe dayanımı, shore D sertliği ve çizilme dayanımı gibi mekanik özellikleri, camsı geçiş sıcaklığı (Tg) gibi termal özellikleri, yoğunluk, erime akış indeksi (MFI) ve yumuşama sıcaklık noktası gibi fiziksel özellikleri incelenmiştir. X-ışın difraksiyonu (XRD), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ve tarama elektron mikroskobu (SEM), nanokompozitlerin ve saf YYPE‟nin morfolojik karakteristiklerini analiz etmek için kullanılmıştır. Tüm deney sonuçları, nanokil ve nano CaCO3 partiküllerinin, nanokompozitlerin mekanik, termal, fiziksel ve morfolojik davranışları üzerinde çok önemli etkileri olduğunu göstermiştir. Bu etkiler, ayrıntılı olarak açıklanmış ve sonuçları tartıĢılmıştır.