İletken dolgulu şekil hafızalı poliüretanhazırlama ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of conductive fillercontaining shape memory polyurethane
Yazar: LEYLA URANBEY
Danışman: PROF. DR. HALİL İBRAHİM ÜNAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Şekil hafızalı polimerler (ŞHP); elektrik alan, pH, sıcaklık, ışık, manyetizma veya nem gibi
bir dış uyarana maruz kaldıklarında büyük bir deformasyondan sonra orijinal şekillerini
geri kazanabilen malzemelerdir. Bu özellikleri ile endüstride pek çok alanda kullanımları
mümkündür. Bu çalışmada, elektrik akımıyla aktifleşerek kontrollü olarak şekil
değiştirebilen, şekil hafızalı polimer kompaund geliştirildi. Ticari olarak temin edilen şekil
hafızalı termoplastik poliüretan (ŞHPU), ekonomik üretim göz önünde bulundurularak
düşük maliyetli ve elektrik iletimi yüksek olan karbon siyahı (KS) ile farklı oranlarda
katkılanarak, elektroaktif şekil hafızalı polimer kompaundları hazırlandı. Bu kompaundlar
hazırlanırken ŞHPU ve KS nin hidrodinamik çapları dinamik ışık saçılımı yöntemi ile
belirlendi. ŞHPU/KS kompaundların homojen olup olmadıkları optik mikroskop ve
taramalı elektron mikroskop (SEM) taramaları ile, yapısal karakterizasyonları ATR-FTIR
ile, morfolojik karakterizasyonları XRD ölçümleri ile, yüzey özellikleri temas açısı
ölçümleri ile, elektrik iletkenlikleri dört-nokta ölçümleri ile, termal özellikleri diferansiyel
tarama kalorimetresi (DSC) ve termogravimetrik (TGA) analiz ölçümleri ile, dinamikmekanik
özellikleri dinamik mekanik analiz (DMA) testleri ile, mekanik özellikleri
çekme-germe testleri ile, ve reolojik özellikleri ergime akış indeksi (EAİ) ölçümleri ile
aydınlatıldı. ŞHPU/KS kompaundların bu karakteristik özelliklerine KS katkılama
oranlarının etkileri araştırıldı. Çalışmanın sonunda, ŞHPU/20KS kompaundun şekil
hafızalı ticari bir malzeme olarak kullanılabileceği sonucuna varıldı.

Abstract:
Shape memory polymers (SMP) are the materials that can recover their original shape after
a large deformation when exposed to an external stimulus such as electric field, pH,
temperature, light, magnetism or humidity. With these properties, it is possible to use in
many areas in the industry. In this study, a shape-memory polymer compound was
developed which is capable of changing its shape when subjected to an electric current.
Electroactive shape memory polymer compound was prepared by mixing commercially
available and economically viable thermoplastic shape memory polyurethane (SMPU) with
carbon black (CB), which has low cost and high electrical conductivity, by adding at
various proportions. Hydrodynamic diameters of the SMPU and CB were determined by
dynamic light scattering (DLS). Structural, morphological, homogeneity, rheological,
tensile, electrical and thermal characterizations of the SMPU/CB compound was carried
out by ATR-FTIR spectroscopy, X-ray diffraction analysis (XRD), optical microscopy
(OM), scanning electron microscopy (SEM), dynamic mechanical analyses (DMA), melt
flow index, mechanical tests, four-probe measurements and differential scanning
calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) methods, respectively. The
effects of CB doping ratios on these characteristics of SMPU/CB compounds were
investigated. It was concluded that SMPU/20CB compound can be used as a commercial
material having shape memory characteristics.