HDPE / KİL NANOKOMPOZİTLERİNİN HAZIRLANMASI, TERMAL, REOLOJİK ve GAZ GEÇİRGENLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ



Benzer belgeler
LDPE/EVOH Harmanlarının Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Bazı Özellikleri

Polimer Reolojisi. Yrd. Doç. Dr. Ali DURMUŞ. Ders içeriği. Reoloji Bilimine Giriş. Tanımlar ve Kavramlar

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Tolga KANKAYA, Atıf Can SEYDĠM. Süleyman Demirel Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü

1 Tanıtım, ders içeriği, polimer işleme yöntemlerinin sınıflandırılması 2

Kil Nedir? Kristal yapıları birbirinden farklı birkaç mineralin oluşturduğu bir karışımın genel ismidir

POLİPROPİLEN-ZEOLİT KOMPOZİTLERİN TERMAL ÖZELLİKLERİNDE SİLAN BAĞLAYICILARIN ETKİSİ

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 19030,ÇORUM

5.NEWTONIAN VE NEWTONIAN OLMAYAN AKIŞKANLARIN VİSKOZİTESİNİN BELİRLENMESİ (ROTASYONEL REOMETRE)

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

Fatih TÖRNÜK Hasan YETİM. Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

ŞEKİLLENDİRME SONRASI ISIL SÜREÇLERİN YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN (HDPE) BORULARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

ALUMİNA DESTEKLİ MFI TİPİ ZEOLİT MEMBRANLARIN TEK GAZ GEÇİRGENLİK ÖLÇÜMÜYLE KARAKTERİZASYONU

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KLORLU PARAFİN ve KLORLU POLİETİLENİN DEHİDROKLORİNASYONU

HİDROKSİAPATİT NANOPARÇACIKLARININ SENTEZİ

COMPOUND VE MASTERBATCH PROSESLERİN YENİ YARDIMCISI LIBAID T-2

Laboratuarımız. Ankara Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Manyetik Malzemeler Araştırma Grubu. Ankara Üniversitesi

ANALİZ LİSTESİ. 150*150*150 ebatlarında 7 veya 28 Günlük Kürü Tamamlanmış Küp Beton Numune

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

DÜŞÜK SICAKLIKTA BERRAK ÇÖZELTİLERDEN MFI TİPİ TOZ ZEOLİT SENTEZİ

ÜRETİM YÖNTEMLERİ (Devam)

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Yedinci Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 5-8 Eylül 2006, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir YMN15

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

THE EFFECT OF THE THERMOPLASTIC STARCH ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) BASED POLYMER COMPOSITES

AKPA KOMPOZİT PANEL TEKNİK KATALOG

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

Karakterizasyon Teknikleri. Malzeme Üretim Laboratuvarı II

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

Bütün termoplastik olefinlerle uyumludur. Dispersiyonu zor olan organik ve inorganik pigmentlerde dağılımı düzenler. Masterbatchte yüksek pigment

Uğur Aybarç, Hakan Yavuz, Derya Dışpınar, Mehmet Özgür Seydibeyoğlu (CMS Jant, İstanbul Üniversitesi, İzmir Katip Çelebi Üniversitesi)

DUVARMATĠK 1150 MODÜLER DUVAR PANELĠNĠN ISI ĠLETĠM KATSAYISININ VE SES ĠLETĠM KAYBININ TAYĠNĠ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI

Kompozit Malzemeler. Polimer kompozit malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement) bileşenlerinden oluşur.

MMM291 MALZEME BİLİMİ

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

OPTİK MALZEMELER ARAŞTIRMA GRUBU. Metal Oksit Nano Parçacıkların 3. dereceden Doğrusal Olmayan Optik Özellikleri. Tuğçe YİĞİT

ANTiSTATiK AJANLAR. Bölüm 2: Antistatik ajan yüzeye doğru migrasyon olmaya başlar

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

Farklı Karıştırma Teknikleri ve Başlangıç Maddelerinden Sentezlenmiş Hidroksiapatit Tozunun Özelliklerinin İncelenmesi

UTS TRIBOMETER T10/20 TURQUOISE 2.0

ENDÜSTRİYEL HİZMETLER LİSTESİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ISI İLETİMİ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

ÜRÜN KATALOĞU 2017

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

X-IŞINLARI KIRINIM CİHAZI (XRD) ve KIRINIM YASASI SİNEM ÖZMEN HAKTAN TİMOÇİN

Bölüm 14 & Bölüm 15: Polimerlerin Yapısı ve Özellikleri

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

ÇAPRAZ BAĞLI BORU ÜRETİMİNDE SİLAN AŞILANMIŞ POLİETİLENİN SU İLE ÇAPRAZ BAĞLANMA REAKSİYONUNUN DSC VE FTIR İLE İNCELENMESİ

Oleik Asidin Dimerleşme Reaksiyonu Kinetiğinin İncelenmesi

Malzeme ve Metalurji Mühendisliği Eğitimi için Lisans Programı Oluşturulması ve İyileştirilmesi. Servet Turan, Anadolu Üniversitesi

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

Sb 2 Te 3 ve Bi 2 Te 3 İÇERİKLİ YARI İLETKEN ALAŞIMLARIN ÜRETİMİ ve TERMOELEKTRİK, YAPISAL, MİKROYAPISAL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ ÖZET

YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN VE POLİPROPİLEN ATIKLARIN AKIŞKAN YATAKTA PİROLİZİ

POLİPROPİLENİN FARKLI TİPTE ZEOLİTLER ÜZERİNDEKİ ISIL-KATALİTİK BOZUNMASININ İNCELENMESİ

A) DENEY NO: HT B) DENEYİN ADI: Doğrusal Isı İletimi Deneyi

GERİ DÖNÜŞTÜRÜLEBİLİR BARİYER FİLMLER

İki ve üç kovalent bağa sahip moleküller doymamış olarak isimlendirilirler.

POLİÜRETAN NANO-KOMPOZİT SENTEZİNDE KULLANILMAK ÜZERE NANO-BÖHMİT ÜRETİMİ VE İŞLEVSELLEŞTİRİLMESİ

DENEY 4. KONDANSATÖRLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI. 1) Seri ve paralel bağlı kondansatör gruplarının eşdeğer sığasının belirlenmesi.

YMN62 SICAKLIĞA DUYARLI YENİ POLİMERLER İLE ÇAPRAZ BAĞLI HİDROJEL MATRİKS SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

KOLEMANİT FLOTASYON KONSANTRELERİNİN BRİKETLEME YOLUYLE AGLOMERASYONU. M.Hayri ERTEN. Orta Doğu Teknik Üniversitesi

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 3014


PLASTİK ATIKLARI PİROLİZ KİNETİĞİ PARAMETRELERİNİN İZOTERMAL OLMAYAN KOŞULLARDA BELİRLENMESİ

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

Yüksek Enerjili İyonlaştırıcı Radyasyon DedeksiyonundaKullanılmak Üzere Polimer Esaslı Sintilatör Üretimi

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ. Rektörlüğü ne. Fakültemizde bulunan Ar-Ge Laboratuarı 2014 Yılı Faaliyet Raporu ektedir.

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

PLAZMA TEKNİĞİ İLE POLİÜRETAN HİDROJELLERİN YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ. Asuman Koç, Tuğba Akkaş, F. Seniha Güner a

Sudan hafif, Çelikten dayanıklı. Mühendislik Plastiklerinde Bir Polikim Klasiği ULPOLEN UHMWPE. Ulpolen Polikim in tescilli markasıdır.

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

MEKANİK TEST LABORATUVARI

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

İnorganik ve Organik Katkılı PCL Kompozitlerin Isıl ve Enzimatik Bozunma Mekanizmaları ve Kinetiği

TUSAŞ UZAY SİSTEMLERİ ENTEGRASYON ve TEST (USET) MERKEZİ DETAYLANDIRILMIŞ ÖZELLİKLERİ

İki malzeme orijinal malzemelerden elde edilemeyen bir özellik kombinasyonunu elde etmek için birleştirilerek kompozitler üretilir.

FINAWAX-E: Erucamid yapıda doymamış primary amid tir ve tamamen bitkisel bazlıdır. PE/PP dolgu, renkli masterbatch & kompound

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI-I ÖĞÜTME ELEME DENEYİ

ISI TRANSFERİ LABORATUARI-1

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

SIVI YOĞUNLUKLARININ BİRİNCİL SEVİYEDE BELİRLENMESİNİ SAĞLAYAN ÖLÇÜM DÜZENEĞİ

THERMAL SPRAY KAPLAMA

ATMALI FİLTRELİ KATODİK VAKUM ARK DEPOLAMA YÖNTEMİYLE ÇİNKO NİTRÜR (Zn 3 N 2 ) ÜRETİMİ VE OPTİKSEL ÖZELLİKLERİ *

Transkript:

HDPE / KİL NANOKOMPOZİTLERİNİN HAZIRLANMASI, TERMAL, REOLOJİK ve GAZ GEÇİRGENLİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Göksu SOYUBOL, Ali DURMUŞ, Nevra ERCAN, Ahmet KAŞGÖZ İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Avcılar, 34320, İstanbul. durmus@istanbul.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, farklı uyumlaştırıcı çiftleri kullanılarak, laboratuar ölçekli, çift vidalı ekstruderde hazırlanmış yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE)/organo-kil nanokompozitlerinin yapısal, termal ve reolojik özellikleri incelenmiş ve bu örneklerden hazırlanan filmlerin gaz geçirgenlikleri test edilmiştir. Nanokompozitlerin hazırlanmasında uyumlaştırıcı çifti olarak, okside polietilen ile beraber, maleik anhidrit aşılanmış polietilen (PE-g- MA) ile poli(etilen-ko-metakrilik asit) Na + tuzu kullanılmıştır. Örneklerin mikro yapısal özellikleri X-ışını Kırınım Difraktometresi (XRD), termal özellikleri Termogravimetrik Analiz (TGA), eriyik haldeki reolojik özellikleri Salınımlı Rotasyonel Reometre ile belirlenmiş ve hazırlanan filmlerin gaz geçirgenlik değerleri de GDP-C gaz geçirgenlik test cihazı ile tespit edilmiştir. Uyumlaştırıcı çifti kullanılarak hazırlanan örneklerin mikro yapı ve gaz geçirgenlik özellikleri birlikte değerlendirildiğinde, düşük oranda uyumlaştırıcı kullanımı ile gelişmiş bariyer özelliklerine sahip, yarı dağılmış (semi-exfoliated) yapıda nanokompozit filmler elde edildiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Nanokompozit, HDPE, Reoloji, Oksijen Geçirgenliği GİRİŞ Nanokompozitler seramik, metal, plastik gibi genel malzeme grupları için, moleküler seviyede yapısı düzenlenmiş kompozit malzemelerin isimlendirilmesinde kullanılmakta ve en az biri nanometre (10-9 m) seviyesinde boyutlara sahip, farklı yapıdaki iki veya daha fazla fazın bileşimi olarak tanımlanmaktadır [1]. Termoset ve termoplastik polimerler kullanarak hazırlanan polimer nanokompozitlerin, endüstriyel/ticari polimer işleme yöntemleri ile kolaylıkla şekillendirilebilir olmaları ayrıca konvansiyonel kompozit ve saf polimerlere göre gelişen mekanik, termal, optik, bariyer özellikler göstermeleri bu yeni malzemelerin en önemli avantajları olup plastik sektöründeki kullanımı hızla artmaktadır [2]. Poliolefinler gibi apolar yapılı ve ana zincir üzerinde reaktif grup taşımayan polimerler polar kil tabakaları ile güçlü ara yüzey etkileşimi oluşturamamaktadırlar. Polietilen kil nanokompozit eldesinde ara yüzey etkileşimlerini arttırmak, kil tabakalarının polimer matris içinde nanometre seviyesinde dispersiyonu sağlanmak için uyumlaştırıcılar kullanılmaktadır [3].Ayrıca uyumlaştırıcıların kil dağılımın yanında, nanokompozitlerin mekanik ve gaz geçirgenlik özelliklerinde de çok etkili olduğu görülmüştür [4]. Polietilen-kil nanokompozitlerin hazırlanmasında en yaygın kullanıma sahip uyumlaştırıcı maleik anhidrit aşılanmış polietilen (PE-g-MA) dir[5]. Son yıllarda poliolefin nanokompozitler alanında yapılan çalışmalarda, çeşitli kopolimerlerin, reaktif parafinlerin kullanımı göze çarpmaktadır [6,7]. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Malzeme Çalışmalarda ana matris olarak; Basell ürünü yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE, Lupolen 5031 LQ449K), uyumlaştırıcı olarak; Crompton ürünü maleik anhidrit aşılı polietilen (PE-g-MA, Polybond 3029), Honeywell ürünü okside polietilen homopolimer (OxPE), ve Aldrich ürünü poli(etilen-ko-metakrilik asit) Na + tuzu (PE-co-MAA Na + ) kullanılmıştır.

Kullanılan ticari organokil ise Southern Clay ürünü, Cloisite 20A (di-hidrojen, di-metil kuarterner tallow amin modifiye montmorillonit) kullanılmıştır. Kullanılan hammaddelerin ticari kodları ve bazı fiziksel özellikleri Tablo 1 de görülmektedir. Tablo 1. Kullanılan polimer ve uyumlaştırıcıların bazı fiziksel özellikleri Polimer Ticari Kodu d T m MFI Fonks. Grup (g/cm 3 ) ( C) (g/10 dk.) Miktarı HDPE Lupolen 5031 BASELL 0.955 131.0 12.5 - OxPE AC 330 Honeywell 0.990 131.2 - AI: 30 PE-g-MA Polybond 3029 Crompton 0.960 130.0 4.0 MA : 1.6 PE-co-MAA Na + 25608-26-8 Aldrich 0.950-2.8 - T m : Erime Sıcaklığı (DSC) MFI: Eriyik Akış İndeksi (ASTM D1238) AI: Asit indisi (mg KOH/g) MA: Maleik anhidrit aşılanma miktarı (% ağ.) Hazırlama yöntemi Nanokompozitler Rondol marka laboratuar ölçekli çift vidalı ekstruderde, (co-rotating, D: 10 mm, L/D: 20) hazırlanmıştır. Örneklerin hazırlanmasında, ekstruder sıcaklıkları girişten kafa çıkışına doğru 90-150-170-175-180 C olarak uygulanmış ve 75 devir/dakika vida hızında çalışılmıştır. Kullanılan ekstrudere ait fotoğraf ve vida dizilimine ilişkin şematik çizim Şekil 1 de verilmiştir. Şekil 1. Laboratuar ölçekli çift vidalı ekstruder Hazırlanan nanokompozitlerin bileşimleri Tablo 2 de verilmiştir.

Tablo 2. Hazırlanan örneklerin bileşimleri Örnek Kodu ağırlıkça bileşim (%) Polimer Uyumlaştırıcı organo-kil HDPE Ox-PE PE-g-MA PE-co-MAA Na + Cloisite 20A (phr) A0 100 - A1 100 5 B1 92 4 4 - B2 92 4 4 2 B3 92 4 4 5 B4 92 4 4 8 C1 92 4 4 - C2 92 4 4 2 C3 92 4 4 5 C4 92 4 4 8 Test ve Analiz yöntemleri Ekstruderde pellet haline getirilmiş örneklerden, XRD ve gaz geçirgenlik testleri için Qualitest marka sıcak preste test numuneleri hazırlanmıştır Paslanmaz çelik plakalı sıcak preste 200 μ kalınlığında teflon tabakalar arasına konulan malzeme 160 C de ilk olarak 10 dakika basınçsız ön ısınmaya tabii tutulmuş, ardından yine aynı sıcaklıkta 2 dakika 10 kg/cm 2, 2 dakika 50 kg/cm 2 ve 1 dakika 100 kg/cm 2 ile çalışılmış, son kademede sıcak presten alınan örnekler su soğutmalı preste 5 dakika 100 kg/cm 2 basınçta sıkıştırılarak film haline getirilmiştir. Nanokompozit örneklerinin yapısal karakterizasyonunuda, Rigaku D/Max-2200/PC model geniş açılı X-Işını kırınım (Wide Angle X-ray Diffraction, WAXD) cihazı kullanılmıştır. Bu analizle kil tabakalarının polimer içindeki dağılımı belirlenmiş ve organo-kilin tabakalar arası mesafeleri hesaplanmıştır. Cihazda Cu-anot ışın kaynağı altında 40 kv ve 20 ma de, 2-35 kırınım açıları arasında, 2 /dak lık hızla tarama yapılmıştır. Örneklerdeki kil dağılımları ve organo kil tabakalar arası mesafeler 3.1 ile gösterilen Bragg eşitliği ile hesaplanmıştır. λ = 2.d.sin θ (3.1) Bragg denkleminde λ, kullanılan x ışınının dalga boyunu (0.154 nm), θ kristal faza ait XRD analizi ile elde edilen pik değerinin (2θ) yarısını göstermektedir. Denklemden organo kil tabakaları arasındaki mesafeler (d001, d002 vs.) nm olarak hesaplanmaktadır. Ektruderde hazırlanan örneklerin viskoelastik özellikleri, uzama kontrollü AR-G2 model (TA Inst.) rotasyonel reometrede gerçekleştirilen testlerle belirlenmiştir. Testler 160 o C de, 25 mm çapında paralel plakalar arasında gerçekleştirilmiştir. Reolojik ölçümlerde, plakalar arası mesafe (gap distance) yaklaşık 1 mm olacak şekilde doğrudan plakalar arasında kalıplanan nanokompozit örneklerine öncelikle uzama testi (strain sweep) uygulanmış ve malzemelerin newtonian davranış sergiledikleri uzama aralığı tesbit edilmiştir. Bu testde, plakalar arasındaki eriyiğe %0.1-%100 uzama değerleri arasında 1 Hz (6.28 rad/sn) frekansta uygulanan deformasyona karşı örneklerin saklanan modül (storage modulus, G ) ve kayıp modül (loss modulus, G ) değerlerinin değişimi kaydedilmiştir. Daha sonra aynı örnek üzerine lineer uzama bölgesinde, frekans değişim testi uygulanmıştır. Frekans testinde tüm örneklerde uygulanan sabit uzama %2 (0.02) dir. Nanokompozit örneklerin frekans testinde, eriyik haldeki örneğe uygulanan açısal deformasyon, 0.1 rad/sn - 100 rad/sn frekans aralığında ve yüksek frekanstan düşük frekansa doğru uygulanarak malzemenin gösterdiği tork cevabı ölçülmüş, buna bağlı

olarak stress fonksiyonu ve hesaplanan G, G, dinamik vizkozite (η*) ve faz farkı (Tan δ) değerleri elde edilmiştir. Hazırlanan nanokompozitlerin ısıl bozunma davranışları, Seiko-ExStar TG/DTA 6300 cihazında analiz edilmiştir. 12-15 mg arası tartılan örnekler, platin kröze içinde oda sıcaklığından 800 o C ye kadar 10 C/dak. ısıtma hızıyla hava akımı (50 ml/dak.) altında ısıtılarak termaloksidatif bozunma davranışları tespit edilmiştir. Pres ile hazırlanan filmlerin gaz (O 2 ) geçirgenlikleri, Brugger GDP-C 2000 (ASTM D1434) cihazındaki ölçümlerle belirlenmiştir. Tüm gaz geçirgenlik ölçümleri, %99,8 saflıkta oksijen kullanılarak, oda şartlarındaki nem ortamında ve test hücresi etrafındaki ısıtma-soğutma ceketinden devrettirmeli banyo ile su dolaştırılarak sabit sıcaklıkta (25±2 C) yapılmıştır. Test edilecek örnekten hazırlanan üç ayrı filmden alınan üç adet test numunesinin ölçümü yapılmış ve gaz geçirgenlik değeri (P) ortalama değer olarak, standart sapma ile birlikte verilmiştir. Test filmlerinin kalınlıkları, film üzerindeki on iki farklı noktada ölçülerek ortalama değer alınmıştır. Testlerde kalınlık farklanmasının ±%5 sınırı içinde olduğu filmler kullanılmıştır. Ayrıca tek bir filmdeki kalınlık farklanmasını minimuma indirmek için, test örneğinin yüzey alanı bir yüzü yapışkanlı alüminyum (P=0) folyo ile maskelenerek küçültülmüştür (22.9 cm 2 ). SONUÇLAR (OxPE,PE-co-MAA Na + ) (OxPE,PE-g-MA 1,6) Intensite (a.u.) C 20A Intensite (a.u.) C 20A C3 - (% 5 Kil) B3 - (% 5 Kil) C4 - (% 8 Kil) C2 - (% 2 Kil) B2 - (% 2 Kil) B4 - (% 8 Kil) 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 2 θ 2 θ Şekil 2.Uyumlaştırıcı çifti ile hazırlanmış farklı oranlarda organokil içeren örneklerin X-ışını kırınım desenleri Hazırlanan nanokompozit örneklerinin XRD sonuçlarına göre, organokil tabakalarının dağılmasında OxPE/PE-g-MA uyumlaştırıcı çiftinin OxPE/PE-co-MAA Na + çiftinden daha etkili oldukları görülmüştür. Tablo 3.Çift uyumlaştırıcı kullanımı ile hazırlanan örneklerin oksijen geçirgenlik değerleri Örnek bileşim (%ağ.) P % HDPE uyumlaştırıcı organo-kil cm 3 100μ/m 2 gün.bar iyileşme I II OxPE ağ. % 4 C20A A0 100 786± 25 A1 100 5 590± 15 25 B1 92 4 Ma-16-508 ± 2 35 B2 92 4 Ma-16 2 462 ± 4 41 B3 92 4 Ma-16 5 439 ± 10 44 B4 92 4 Ma-16 8 384 ± 7 51 C1 92 4 Na-28-550 ± 10 30 C2 92 4 Na-28 2 492 ± 9 37 C3 92 4 Na-28 5 463 ± 7 41 C4 92 4 Na-28 8 401 ± 5 49

Tablo 3 te görüldüğü gibi nanokompozit örneklerinin saf HDPE ye oranla O 2 geçirgenlik değerlerinde artan organokil miktarına bağlı olarak %23-42 oranında iyileşme gözlenmiştir. Bu azalma beklenildiği gibi dolaşımlı yol modeline göre difüzyonun zorlaşması nedeniyle meydana gelmektedir. Şekil3 te saf polimerin ve hazırlanan nanokompozit örneklerin TGA sonuçları görülmektedir. Nanokompozitler (% 2,5,8 phr) iki kademeli bozunma göstermektedirler. Örnek ağırlığının başlangıç ağırlığının %90 ına düştüğü sıcaklık değerleri (T 0,9 ) karşılaştırıldığında nanokompozitlerde artan organokil miktarına bağlı olarak T 0,9 değerinin arttığı görülmektedir. Örneklerin ısıl kararlılığının saf polimere göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Şekil 3.Farklı organokil oranlarında hazırlanmış örneklerin TGA grafikleri Farklı oranlarda organo-kil içeren örneklerin uzama-modül grafiği Şekil 4 te verilmiştir. 6x10 3 B4 5x10 3 B3 G' (Pa) 4x10 3 A1 B2 B1 3x10 3 A0 1 10 100 % uzama Şekil 4. Örneklerin saklanan modül-uzama grafiği Hazırlanan örneklerin geniş bir uzama bölgesinde Newtonian (lineer viskoelastik) davranış sergiledikleri, artan organo-kil miktarı ve yüksek uzama değerlerinde ise Newtonian olmayan davranışa geçtikleri, kritik uzama değerlerinin (γ c ) azaldığı görülmektedir. Ayrıca saf polimere göre artan kil miktarına bağlı olarak saklanan modül değerlerin de arttığı görülmektedir.

KAYNAKLAR 1.ISHIDA H., CAMPBELL S., BLACKWELL J.,, General approach to nanocomposite preparation, Chemistry of Materials, 12, 1260-1267, 2000 2.Nanocomposites new low-cost, high-strength materials for automotive parts, National Institutes of Technology, ATP Project, 97-02-0047, 1997. 3.LEW C.Y., MURPHY, W.R., McNALLY, G.M., Preparation and Properties of Polyolefine- Clay Nanocomposites, Polymer Engineering and Science, 44 (6), 1027-1035, 2004, 4. VALDES S.S., QUINTANILLA M.L.L., VARGAS E.R., Effect of Ionomeric Compatabilizer on Clay Dispersion in Polyethylene/Clay Nanocomposites, Macromolecular Materials and Engineering, 291, 128-136, 2006, 5.WANG K.H., CHOI M.H., KOO, C.M., Synthesis and Characterization of Maleated Polyethylene / Clay Nanocomposite, Polymer, 42, 9819-9826, 2001, 6. MOAD, G., DEAN, K., EDMOND, L., KUKALEVA, N., LI, G., MAYADUNNE, R.T.A., PFAENDNER, R., SCHNEIDER, A., SIMON, G., WERMTER, H., Novel copolymers as dispersants/intercalants/exfoliants for polypropylene-clay nanocomposites, Macromolecular Symposia, 233, 170 179,2006. 7. JACQUELOT, E., ESPUCHE, E., GERARD, J.F., DUCHET, J., MAZABRAUD, P., Morphology and gas barrier properties of polyethylene-based nanocomposites, J. Polym. Sci., Part B: Polym Phys., 44, 431 440, 2006.