Mikrodalga ile çapraz bağlanan epoksi nanokompozitlerin polidimetil siloksan ile iyileştirilmesi
Polydimethyl siloxane modified epoxy nanocomposites cured by microwave
Yazar: ALİ RIZA ERDEM
Danışman: PROF. DR. NURSELİ UYANIK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Bölümü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Epoksi = Epoxy ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Polidimetilsiloksan = Polydimethylsiloxane

Özet:
Nanokompozitler, nanometre büyüklüğünde parçacıkların bir (polimer/seramik/metal) matriks içerisinde dağılmasıyla oluşan maddelerdir. Tabakalı silikat yapıdaki kil minerallerinin kuvvetlendirici katkı maddesi olarak kullanıldığı polimerler, kilin polimerde dağılma şekline göre ?intercalated? veya ?exfoliated? yapılarda nanokompozitler olarak adlandırılırlar. Anorganik yapıdaki kilin polimerde dağılabilmesi için organik gruplar içerebilecek şekilde modifiye olması gerekir.Bu çalışmada, smektit kil grubundan, katyon değiştirme kapasitesi 80 meq./100 g, ortalama partikül boyutu 10 ?m den küçük olan toz halindeki sodyum montmorillonit kullanılmıştır. Çalışmada önce, sodyum montmorillonit, dodesilamin, hekzadesilamin ve oktadesilamin ile üç farklı zincir uzunluğunda organokil haline getirildi ve hazırlanan bu organokiller polimer nanokompozit hazırlanmasında kullanıldı. Çalışmada kullanılan polimer, endüstride (hatta yüksek teknolojide) yaygın olarak kullanılan termoset polimerlerden bisfenol A bazlı epoksi reçinesidir. Epoksi reçinesi, yapısında epoksit gruplarını içeren çapraz bağlı polimere verilen addır. Bisfenol A bazlı epoksi içerisine daha önceden belirlenen miktarlarda (% 3, % 5) organokil eklenerek nanokompozit karışım hazırlandı. Bisfenol A bazlı epoksi reçinesi alifatik poliamino sertleştirici kullanılarak elektro manyetik ışıma (mikro dalga yayınımı) ile kürleştirildi. Kullanılan polimer sistemine ?,?-akrilo organo fonksiyonlu dimetil siloksan (PDMS V-Si 21) katılarak polimerin yüzey modifikasyonu yapılması da amaçlanmıştır.

Abstract:
Nanocomposites are materials that comprise dispersion of nanometer-size particles in a (polymer/ceramic/metal) matrix. The polymers containing layered silicate clay minerals as reinforcing agent can be classified as ?intercalated? or ?exfoliated depending on dispersing of clays in the matrix. The inorganic clay minerals must be modified by organic groups for dispersing of clay in the polymer matrix. In this work, powder formed layered silicates sodium montmorillonite, which is a member of smectite clay group, are used whose cation exchange capacity and medium particle size are 80 milliequivalent/100 g and <10 ?m, respectively. The three different organophilic clay treated sodium montmorillonite was prepared by using different length long alkyl chain terminated amines such as dodecylamine, octadecylamine, and hexadecylamine. These organoclays was used for preparing polymer nanocomposites. The polymer used in the work is bisphenol-A type epoxy resin, which is commonly used in industry as a thermoset polymer. Epoxy resins contain crosslinked epoxide groups in the polymer. The mixture of the nanocomposites were preparedby mixing bisphenol-A based epoxy resin with the predetermined amount of organoclay ( 3%, 5%). Bisphenol-A based epoxy resin cured with an aliphatic polyamino curing agent by applying electro magnetic radiation (microwave radiation). For the purpose of the surface modification, ? - ? diacrylate poly (dimethylsiloxane) (PDMS V-Si 21) was added to the mixture before curing process.