Poli(amido amin) katkılı grafen nanokompozitlerin karakterizasyonu
Characterization of poly(amido amine) functionalized graphene nanocomposites
Yazar: NURİ KARAKURT
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEÇKİN ERDEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İplik takviyeli polimer matriksli kompozit malzemeler, fiziksel ve kimyasal açıdan pek çok avantaj sağlamaktadır. Bunlar yüksek mekanik dayanım, boyutsal ve ısıl kararlılık, sertlik, aşınma dayanımı ve düşük yoğunluk gibi özelliklerdir. Elektriksel özellikler açısından incelendiğinde , polimer matriksli kompozitlerde yer alan reçine esaslı malzemelerin metal matriksli malzemelere göre ancak %1 kadar iletim özelliğine sahip olduğu söylenebilir. Karbon ipliklerin ise, yüksek elektriksel iletim özellikleri söz konusudur. Kompozit içerisindeki takviye şekli ve doğrultusu ile elektrik akım yönü önemlidir.
Dendrimerler, inovatif makromoleküler yapıları ile karbon iplik ve matriks ara yüzeylerindeki adsorpsiyon performansını artırmaktadır. Böylece, matriks ve karbon iplik arasında bağlayıcı köprü olarak reaksiyon verebilirler.
Bu çalışmada, elektriksel özelliklerin geliştirilmesi amacıyla, termoset bir reçine olan epoksiye, PAMAM fonksiyonalize edilmiş kütlece %0,5, %1, %2, %4 , %7, %10, %15 oranında grafen oksit nanoparçacık ilave edilmiştir. Grafen oksitler iki şekilde gerçekleştirilmiştir. Bunlar Kimyasal oksidasyon ve Hummers metodu ile oksidasyondur. Böylece 7 farklı kompozit malzeme üretilmiştir. Üretilen bu dendrimer katkılı karbon/epoksi tabakalı kompozitlerdeki elektriksel iletkenliğin testleri, iplik doğrultusunda, iplik doğrultusuna dik ve iplik kalınlığı doğrultusunda incelenmiştir. Elektriksel iletkenlik ile birlikte üretilen kompozitlerin tabakalararası kayma testleri yapılmıştır (ILSS). Ayrıca grafen oksit nanoparçacıkların FTIR, XPS, DSC-TGA karakterizasyonları yapılmıştır.

Abstract:
Fiber reinforced polymeric matrix composite materials provide many advantages for physical and chemical properties. These are ;high mechanical strength, dimensional and thermal stability, hardness, wear resistance and low density properties. However, when considering the electrical properties, the resin material in the polymeric composite has only only 1% conductivity value of that of metals. Carbon fibers have high transmission characteristics. The reinforcement shape and direction of fiber with the electric current direction is important.
Dendrimers increase the fiber-matrix adsorption performance thanks to inovative macro-moleculer structures. Thus, they can react as a bridge to connect the matrix and carbon fibers together.
In this study, in order to improve the electrical properties, PAMAM functionalized graphene oxide nanoparticles with the weight ratio %0,5, %1 ,%2 ,%4, %7 ,%10 ,%15 were added into the thermoset epoxy resin. Graphene oxide synthesized with two methods. These are Chemical oxidation and Hummers method. Thus, seven different composite materials have been manufactured. The change in electrical conductivity of these manufactured PAMAM functionalized nanoparticles reinforced carbon / epoxy laminated composite was examined in the direction of the fiber, in the other direction and thickness direction. On the other hand, electrical conductivity, interlaminar shear strength of the produced composite were investigated. Besides, graphene oxides have been characterized by FTIR, XPS, DSC- TGA measurements.