PMMA/PLA ESASLI BİYOBOZUNUR NANOKOMPOZİT SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: TUBA UZUNOĞLU
Danışman: Ayla Altınten
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yapılan bu çalışmada, emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle metilmetakrilat (MMA) monomerinden elde edilen polimetil metakrilat (PMMA) polimeri ve farklı oranlarda (kütlece %5 ve %10) inorganik katkı maddeleri (bentonit, halloysit (HNT)) kullanılarak PMMA/Bentonit ve PMMA/HNT nanokompozitleri in-situ (yerinde) ve çözeltide harmanlama yöntemleriyle sentezlenmiştir. Bentonit ve HNT deneylerde kullanılmadan önce sırasıyla setil trimetil amonyum bromür (CTAB) ve dimetil sülfoksit (DMSO) ile modifiye edilmiştir. Polimer ve nanokompozitlere ait yüzde monomer dönüşüm oranları ve viskozite ortalama molekül ağırlıkları hesaplanmıştır. Elde edilen PMMA ve PMMA/kil 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 çalışmanın esas amacı olan biyobozunurluk incelemeleri için, sentezlenen numuneler iki farklı toprağa (humuslu toprak, kaktüs toprağı) gömülerek kil katkılarının ve üretim yöntemlerinin biyobozunurluk üzerinde etkileri 6 ay süre ile gözlemlenmiştir. Shore-D analizine göre nanokompozitlerin sertlik değerlerinin saf polimerden çok daha yüksek olduğu, bentonitin %10 ilave edilmesi durumunda %5'e göre mekanik dayanımı daha çok arttırdığı fakat aynı durumun HNT için geçerli olmadığı tespit edilmiştir. Polimerik nanokompozitlerin termal dayanımları ve yüzey karakterizasyonları termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve 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 bozunmayı hızlandırdığı gözlemlenmiştir. PMMA'ya modifiye edilmiş kil katılmasının termal ve mekanik dayanımı artırdığı, sadece in-situ yöntemiyle üretilen kütlece %10 HNT ilavesinin %5 HNT ilavesine göre termal, mekanik ve toprakta bozunma özellikleri üzerinde daha az olumlu etkilere sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır.