PMMA/PLA ESASLI BİYOBOZUNUR NANOKOMPOZİT SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU


ALTINTEN A. (Yürütücü), Uzunoğlu T.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2020 - 2022

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Haziran 2020
  • Bitiş Tarihi: Mart 2022

Proje Özeti

Proje Özeti: Yapılan bu çalışmada ilk olarak, emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle metilmetakrilat (MMA) monomerinden polimetil metakrilat (PMMA) polimeri ve farklı oranlarda inorganik katkı maddeleri (bentonit, halloysit (HNT)) kullanılarak PMMA/Bentonit ve PMMA/HNT nanokompozitleri sentezlenmiştir. Polimerle daha homojen karışımların oluşturulması amacıyla, öncelikle setil trimetil amonyum bromür (CTAB) ile bentonit ve dimetil sülfoksit (DMSO) ile halloysit yüzey modifikasyonları gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada ise emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle PMMA polimeri ve in-situ (yerinde) ve çözeltide harmanlama yöntemleriyle farklı oranlarda kil katkılı polimerik nanokompozit malzemeler üretilmiştir. Polimer ve nanokompozitlere ait yüzde monomer dönüşüm oranları ve viskozite ortalama molekül ağırlıkları hesaplanmıştır. Elde edilen PMMA ve PMMA nanokompozitleri, polilaktik asit (PLA) ile PMMA:PLA 50:50 (kütlece) oranında karıştırılarak biyobozunur PMMA/PLA, PMMA/PLA/Bentonit ve PMMA/PLA/HNT elde edilmiştir. Son aşamada sentezlenen polimer ve nanokompozitlerin karakterizasyon analizleri yapılarak bu malzemelere ait mekanik, yüzey ve termal özellikler incelenmiştir. Ayrıca polimerik nanokompozitlere ait numuneler iki farklı toprağa (humuslu toprak, kaktüs toprağı) gömülerek 6 ay süre ile biyobozunurluk özellikleri gözlemlenmiştir. Shore-D analizine göre nanokompozitlerin sertlik değerlerinin saf polimerden çok daha yüksek olduğu, HNT ve bentonitin %10 ilavelerinin %5 ilavelerine göre mekanik dayanımı daha çok arttırdığı tespit edilmiştir. Polimerik nanokompozitlerin termal ve mekanik karakterizasyonları termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı Kalorimetre (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri ile incelenmiştir. HNT ve bentonit katkıları nanokompozitlerin termal dayanıklılıklarını ve erime noktalarını saf polimere kıyasla arttırmıştır. In-situ yöntemine kıyasla çözeltide harmanlama yöntemiyle sentezlenen nanokompozitlerin yapıda daha iyi dağılım gösterdiği ve toprakta daha hızlı bozunduğu, kaktüs toprağının humuslu toprağa göre daha iyi bir bozunma ortamı oluşturduğu ve kil katkı maddelerinden bentonitin toprakta daha hızlı bozunduğu gözlemlenmiştir.