Bor nitrür nano tabakaları içeren polietilen filmlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polyethylene based boron nitride nano sheets filled composites
Yazar: OYA DURUKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. A. TUĞRUL SEYHAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Bor nitrür = Boron nitride ; Polietilen filmler = Polyethylene films ; Termal analiz = Thermal analysis

Özet:
Bu projede alçak yoğunluk polietilen (AYPE) nano tabakalı bor nitrür kompozitler çalışılmıştır. Hekzagonal yapıdaki bor nitrür tozları başarıyla yüksek hızlı sıvı mikro işlemci ile eksfoliye edilmiştir. Alçak yoğunluk polietilen ve nano tabakalı bor nitrür (BNNS) arafazının iyileştirilmesi ile nanokompozitin özellikleri geliştirilmiştir. Bor nitrür nano tabakalarının (BNNS) ve AYPE ara yüzey etkileşimini modifiye etmek amacı ile işlem uygulanmıştır. Ayrıca bor nitrür nano tabakaları ve AYPE ara yüzeyindeki kimyasal etkileşimi arttırmaya yardımcı olarak AYPE graft edilmiştir. Bor nitrür nano tabakalarının (BNNS) yüzeyleri, vinil trimetoksisilan (VTS) kimyasalı ile kimyasal olarak işlevsel hale getirilmiştir. Bor nitrür nano tabakalarının yüzeylerindeki silan grupları X- ışınları Difraksiyon (XRD), Termogravimetrik analiz ( TGA) ve temas açısı ölçer teknikleri ile doğrulanmıştır. Silan kimyasalı ile yüzeyi modifiye edilmiş ve edilmemiş düşük içeriklerdeki ( ağ. % 0.3, 0.5 ve 1) bor nitrür nano tabakaları ile takviye edilmiş, 2- hidroksietilmetaakrilit ( HEMA) ile graft edilmiş alçak yoğunluk polietilen (AYPE) nanokompozit filmleri eriyik ekstrüzyon metodu ile üretilmiştir. Silan kimyasalı ile modifiye edilmiş edilmemiş bor nitrür nano tabakaları içeren nanokompozit filmlerin özellikleri Dinamik Mekanik Analiz (DMA), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC), Termogravimetrik Analiz (TGA) ve Geçirimli Elektron Mikroskobu ( TEM) teknikleri ile incelenmiştir.Bu çalışma ile bor nitrür nano tabakalarının yüzeylerinin VTS ile modifiye edilmesi sonucu takviye malzemesinin HEMA graft edilmiş AYPE matristeki dağılım durumunu etkilediği yapılan termal, mekanik ve mikroyapı analiz sonuçları ile anlaşılmıştır.Anahtar Kelimeler: Nano Tabakalı Bor Nitrür Yüksek Kayma Hızlı Sıvı Mikro İşlemci, Vinil Trimetoksisilan, Polietilen, Eriyik Ekstrüzyon Metodu

Abstract:
In this project, preparation and characterization of low density polyethylene (LDPE) boron nitride nano sheets (BNNS) nanocomposites were studied. Properties of low density polyethylene boron nitride nono sheets composite were improved by enhancement of interphase between low density polyethylene and boron nitride nano sheets. Surface treatment of BNNS was applied for modification of interfacial interactions between LDPE and BNNS. Also to help improve the chemical interactions at the interface between BNNSs and LDPE during compounding, LDPE was grafted. The BNNSs surfaces were chemically functionalized using vinyl trimethoxy silane (VTS) coupling agent. The attachment of silane groups onto BNNSs surfaces was verified with a combination of various analtytical techniques including X-ray diffraction (XRD), Thermogravimetric Analyzer (TGA) and contact angle measurements. With the addition of low contents (0.3, 0.5 and 1 wt %) of pristine and silanized BNNSs, 2-hydroxyethylmetaacrylate (HEMA) grafted low density polyethylene (LDPE) based nanocomposite films were produced by melt extrusion. Properties of the resulting nanacomposite films containing BNNSs with and without silane treatment were evaluated using Dynamic Mechanical Analysis (DMA), Dynamic Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Transmission Electron Microscopy (TEM).In this study it was concluded that modification of BNNS surface by VTS affects the dispersion state of fillers in HEMA grafted LDPE positively considering thermal, mechanical and microstructure analyses of HEMA grafted LDPE- BNNS nanocomposites.Keywords : Boron Nitride Nanosheets ( BNNS), Microfluidics, VinylTrimethoxy Silane (VTS), Polyetylene, Melt Extrusion Method.