İletken politiyofen/poli (etilen teraftalat) kompozit liflerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve elektromanyetik dalga koruyucu özelliğinin incelenmesi
Preparation, characterization and electromagnetic shielding effectiveness of conducting polythiophene/poly (ethylene terapthalate) composite fibers
Yazar: MERYEM KALKAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET SAÇAK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
İletken politiyofen (PTh)/poli(etilen teraftalat) (PET) kompozit lifleri, asetonitril içerisinde FeCl3 yükseltgeni kullanılarak PET liflerin bulunduğu ortamda tiyofenin oksidatif polimerizasyonu ile hazırlandı. Kompozit liflerin % PTh içeriği ve yüzey direnci üzerine sıcaklık, polimerizasyon süresi, yükseltgen ve monomer derişimi gibi polimerizasyon şartlarının etkileri ayrıntılı araştırıldı. Çalışmada diklorometan ile şişirme ön işleminden geçirilmiş PET liflerin kullanılmasının kompozit liflerin % PTh içeriğini artırdığı gözlendi. En yüksek % PTh içeriği (%5,7) ve en düşük yüzey direncine (75,0 k?/cm2) sahip kompozit lifler, 1,25 M FeCl3 ve 0,42 M tiyofen ile 20 oC'de 30 dakika süren polimerizasyon koşullarında elde edildi. Kompozit liflerin, içerdiği PTh miktarının artmasıyla yoğunluk ve çaplarının saf PET'e göre arttığı gözlendi. Örneklerin karakterizasyonunda FTIR, TGA, XRD ve SEM teknikleri kullanıldı. Kompozit liflerin yüzey dirençleri üzerine deterjan ve kuru temizleme sıvısı kullanılarak yapılan yıkama işlemlerinin etkileri araştırıldı. Ayrıca farklı sıcaklıklardaki ortamlarda 5 gün süreyle bekletilen kompozit örneklerinin yüzey dirençleri takip edildiğinde örneklerin yüzey direncinde önemli bir değişikliğin olmadığı gözlendi. İletken kompozit liflerin elektromanyetik dalga koruyucu özelliğinin incelenmesi amacıyla kompozitin radyo ve mikrodalga frekans aralığındaki elektromanyetik koruma etkinliği (EMSE) ölçülerek frekans artışı ile koruma etkinliğinin azaldığı gözlendi.

Abstract:
Conductive polythiophene (PTh)/poly(ethylene terapthalate) (PET) composite fibers were prepared by polymerization of thiophene in the presence of PET fibers in acetonitrile medium using FeCl3 as oxidant. The effects of polymerization conditions such as temperature, polymerization time, the concentrations of oxidant and monomer on PTh content and surface resistivity of PTh/PET composite fiber were investigated in detail. It was observed that the uses of dichloromethane pre-swelled PET fibers increased the PTh content of composite fiber. Composite fiber having the highest PTh content (5.7 %) and the lowest surface resistivity (75.0 k?/cm2) was obtained at T= 20 °C with 1.25 mole/L FeCl3 and 0.42 mole/L thiophene concentrations. The densities and diameters of composite fibers were increased with increasing PTh content of composite in comparison with PET fiber. Characterization of samples was carried out with FTIR, TGA, XRD and SEM techniques. The washing effects of laundering detergant and dry cleaninig liquid on surface resistivities of composite fibers were investigated. Morever, the surface resisitivities of composite fibers which were treated with different temperatures for 5 days were measured and any variation was observed in surface resistivity of samples. In order to investigate the electromangetic shielding property of conducting PTh/PET composites, electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) measurements were performed in radio and microwave frequency ranges and it was observed that the shielding effectiveness was decreased with increasing frequency.