Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Öğrenci: DİLEK KOÇ ARPACI
Danışman: AYLA ALTINTEN
Özet:Günümüzde endüstrideki önemi giderek artan kompozit malzemelerin en son geliştirilen grubunu polimerik nanokompozit malzemeler oluşturmaktadır. Bu tip nanokompozitlerde dağıtıcı faz olarak kullanılan polimerler, nano boyuttaki takviye tanecikleri ile desteklendirilerek normal polimerlere göre daha üstün özelliklere sahip yeni yapılar elde edilmektedir. Bu çalışmada takviye malzemesi olarak kullanılan inorganik çinko oksit (ZnO) nanopartiküllerinin, matris olarak kullanılan organik polistiren (PS) içerisinde dağılımını sağlayarak yeni bir malzemenin iki ayrı yöntemle sentezlenmesi, bu iki yöntemin kıyaslanması, polistirenin özellikle termal, sertlik ve UV absorplama özelliklerinin geliştirilmesi ve sentezlenen PS/ZnO nanokompozitlerinin karakterizasyonunun yapılması hedeflenmiştir. Deney aşaması, ön hazırlık ve nanokompozit sentezi olarak planlanmıştır. Ön hazırlıkta başlatıcı olarak kullanılan benzoil peroksit (BPO), içerisindeki safsızlıkların ve nemin uzaklaştırılması için kristallendirilmiş ve ZnO, organik çözücü içerisindeki dağılımının iyileştirilmesi için oleik asit (OA) ile modifiye edilmiştir. Nanokompozit sentezi işlemi ise toluen ortamında, stiren monomeri ve değişik oranlarda ZnO'ten eş zamanlı üretim yöntemiyle ve stirenden çözelti polimerizasyonu ile elde edilen PS ve değişik oranlarda ZnO'ten eriyikle harmanlama yöntemiyle PS/ZnO nanokompozit sentezi olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilmiştir. Son olarak her iki yöntemle de hazırlanan nanokompozit malzemelerin; yapısal özellikleri geçirimli elektron mikroskobu (TEM), termal özellikleri termogravimetrik analiz (TGA), mekanik özellikleri ise Shore D sertlik ölçüm yöntemi ile karakterize edilmiştir. Ayrıca elde edilen PS'nin % monomer dönüşümü ve viskozite ortalama molekül ağırlık değerleri hesaplanmıştır. Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR) sonuçlarından ZnO'in modifikasyonu sonrasında, OA'in kimyasal olarak ZnO'nun yüzeyine bağlandığı görülmüştür. TEM görüntülerine bakıldığında genel olarak, ZnO nanopartiküllerinin her iki yöntemde de ZnO'in topaklanma eğiliminin engellenemediği görülmüştür. TGA sonuçları incelendiğinde yapı içerisindeki ZnO nanopartiküllerin miktarının artmasıyla bozunmaya başlama ve bitiş sıcaklıkları artmaktadır, dolayısıyla ZnO nanopartikülleri PS'nin ısıl kararlığını olumlu bir şekilde etkilemektedir. Shore D sertlik testi sonuçları incelendiğinde Polistiren yapısına ZnO nanopartiküllerinin ilave edilmesiyle yapının mekanik dayanımında artış olduğu belirlenmiştir.