Kil/polivinil klorür ve kil/poliimid nanokompozitlerin hazırlanması  
ve bazı özelliklerinin belirlenmesi
Preparation and determination of some properties of clay/polyvinyl chloride and clay/polyimide nanocomposites
Yazar: NAİLE KARAKEHYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEYDA BİLGİÇ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, kütlece %1, %5 ve %10 organo montmorillonit ve %5 montmorillonit içeren polivinil klorür/kil nanokompozitler çözeltilerin birleştirilmesi,  kütlece %1, %5 ve %10 organo montmorillonit içeren poliimid/kil nanokompozitler yerinde (in situ) polimerizasyon yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Bu çalışmanın amacı, kil tabakalarının polimer matris içinde homojen dağılımının sağlandığı, geleneksel kompozitlere göre üstün özelliklere sahip yeni malzemeler elde etmektir. Bu nedenle hazırlanan malzemelerin ve bileşenlerin yüzey enerjisinin dağılım bileşenleri ve yüzey asit-baz özellikleri sonsuz seyrelme bölgesinde ters gaz kromatografisi (TGK) ile belirlenmiştir. Çalışılan tüm sıcaklıklarda polivinil klorür ve poliimid içindeki organo montmorillonit miktarı arttıkça yüzey enerjisinin dağılım bileşeni (γsd) değerinin ve yüzey asit-baz sabiti oranının (KD/KA) arttığı gözlenmiştir. Diğer yaygın yöntemlerle karakterize edilmesi çok zor hatta imkansız olan bu yüzey özellikleri polimerlerin, polimer kompozitlerin ve onun farklı bileşenlerinin etkileşim potansiyellerinin değerlendirilmesi için önemlidir. TGK'da çalışma aralığını belirlemek amacıyla DSC analizleriyle hazırlanan malzemelerin ısıl değişimleri incelenmiştir. Daha sonra nanokompozit malzemelerin ve bileşenlerinin yapısındaki değişimler Fourier Transform Infrared spektroskopisinden (FTIR) elde edilen spektrumlardan yorumlanmıştır. Destek (dolgu) malzemesinin nanokompozitler içindeki dağılımı geçirimli elektron mikroskobu (TEM) görüntülerinden ve x-ışını kırınım dağılımı (XRD) desenlerinden belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, 1, 5 and 10 wt% organo montmorillonite, 5 wt% montmorillonite containing polyvinyl chloride/clay nanocomposites prepared via solution bending method and 1, 5 and 10 wt% organo montmorillonite containing polyimide/clay nanocomposites prepared via in situ polymerization. The purpose of this study to obtain new materials which has a homogeneous distribution of clay layers in the polymer matrix and with superior properties compared to conventional composites. Therefore, the dispersive component of the surface energy and surface acid-base properties of materials and components were determined by inverse gas chromatography (IGC) at the infinite dilution region. At all the temperatures studied, it was observed that as the amount of organo montmorillonite in the polyvinyl chloride and polyimide nanocomposite increase, there is an increase in the dispersive component of the surface energy and KD/KA value. Those surface properties which are difficult or even impossible to characterize with other common methods are important for the evaluation of potential interactions of polymers, polymer composites, and its different components. In order to determine the IGC operating temperature range, thermal changes of prepared materials were examined with DSC analysis. Then changes in the structure of the nanocomposite materials and its components were interpreted from the spectrums obtained from Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy. Support (filler) material distribution in nanocomposites was determined from the transmission electron microscopy (TEM) imaging, and x-ray diffraction diffraction (XRD) pattern.