19 1.6.1.7 Monomer ÇeĢitlerine Göre Polimerler
Tek tür birimlerden oluĢan polimer zinciri homopolimer, iki ya da daha fazla monomer içeren polimerler ise kopolimer olarak adlandırılırlar. Gerçi kopolimerler genellikle farklı monomerlerin düzensiz birleĢmesinden oluĢarak rastgele (random) kopolimerleri oluĢtururlar. Bununla beraber, alternatif, blok, graft ve steroblok kopolimerler bu kuralın dıĢındadır. Alternatif kopolimerde monomer birimleri birbiri ardına gelir. Blok kopolimerler farklı homopolimerlerin uzun segmentlerini içerir. Graft kopolimer ya da diğer bir deyimle aĢı kopolimer ise asıl mevcut bir polimer zinciri üzerinde bir dallanma olarak ikinci bir monomer içerir[27]. ġekil 1.15‟te monomer çeĢitlerine göre polimer türlerini göstermektedir.
ġekil 1.15 Monomer çeĢitlerine göre polimerlerin sınıflandırılması
1.7 Literatür Özeti
Guo ve arkadaĢları doğrudan karıĢtırma yöntemiyle stiren-bütadien plastik (SBR)/Hallosit nanokompozitleri hazırlamıĢlardır. Nanokompozitlerin morfolojik ve mekanik özellikleri üstüne Metakrilik asitin (MAA) etkilerini araĢtırmıĢlardır.
Hallositin dispersiyonunda MAA‟nın etkili olduğunu tespit etmiĢlerdir[32]; Luo ve arkadaĢları hallositin katyonik boyaları, Doğal plastik (NR), çıkarma yeteneğini
20
tespit etmiĢlerdir. Hallosit adsorbent olarak kullanılmıĢ ve XRD, FTIR, TEM ve BET ile karakterize etmiĢlerdir. ÇalıĢmanın sonucunda hallositin katyonik boyaları çıkarmada etkili bir adsorbent olduğunu bulmuĢlarıdır[33]; Turhan ve arkadaĢları doğal ve modifiye kaoliniti kullanarak çözelti ortamında etkileĢtirme yöntemiyle poli (vinil klorid)/Kaolinit nanokompozitlerini hazırlamıĢlardır. Kaoliniti dimetil sülfoksit (DMSO) ile modifiye edilerek tabakalar arası aralanmıĢtır. PVC/Kaolinit nanokompozitlerinin karakterizasyonunda XRD, TEM, FTIR-ATR ve DTA/TG kullanmıĢlardır. FTIR-ATR sonuçlarına göre DMSO molekülleri ve kaolinit iç yüzey hidroksil grupları arasında hidrojen bağları oluĢtuğunu, XRD ve TEM sonuçlarına göre de kaolinitin PVC matriksi içersinde disperse olduğu ve nano boyutta aralandığını göstermiĢlerdir. Termogravimetrik analiz ile de termal kararlılığın artığını saptamıĢlardır[34]; Du ve arkadaĢları eritme yöntemiyle Polipropilen (PP)/Hallosit nanokompozitlerini sentezlemiĢlerdir. Nanokompozitlerin termal kararlılığının arttığını ve Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) ile PP matriksi içinde hallositin disperse olduğunu göstermiĢlerdir[35]; Rooj ve arkadaĢları mekanik karıĢtırma yöntemiyle doğal plastik (NR) ve hallosit nanokompozitlerini hazırlamıĢlardır. Hallositin modifikasyonunda bir silan ajanı olan bis-(trietoksisililpropil)-(tetrasülfid) kullanmıĢlardır. Silan bileĢiği hallositin, iki silikat tabakası arasına girdiğini XRD ile desteklemiĢlerdir ve SEM ile de nanokompozitlerin iyi disperse olduğunu göstermiĢlerdir[36]; Elbokl ve arkadaĢları kaolinitin tabakaları arasına iki siklik imidin , süksinimit ve glutarimit, interkalasyonunu çalıĢmıĢlardır[37]; Detellier ve arkadaĢı kaolinit tabakaları arasına polistrenin interkalasyonunu rapor etmiĢlerdir. Strenin serbest radikal polimerizasyon yöntemi ile interkalasyonunu çalıĢmıĢlardır[22]; Murray Kaolinit, Smektit, Paligarskit killerinin geleneksel ve yeni uygulama alanlarını araĢtırmıĢtır[38]; Frost ve arkadaĢları kaolinite formamidin interkalasyonunun mekaniksel ve kimyasal etkilerini incelemiĢlerdir[39]; Letaief ve arkadaĢları kaolinitin tabakalar arasına 1,etil piridinyum klorid‟in interkalasyonunu araĢtırmıĢlardır. Ġnterkalasyon iĢleminin sonuçlarını XRD, TGA ve FTIR analizleri ile desteklemiĢlerdir[40]; Arslan ve arkadaĢı kaolinit Maden A.ġ‟den (Çan/Çanakkale) temin edilen bir kaolinit cevheri bünyesinde safsızlık olarak bulunan demirin uzaklaĢtırılması amacıyla kimyasal liç ve biyoliç yöntemleri uygulamıĢlardır[41]; Guo ve arkadaĢları Poliamid 6 ve Poliamid 6/Hallosit
21
nanokompozitlerinin özelliklerini DSC, XRD, POM ile karakterize ederek tespit etmiĢlerdir[42]; Ġsmail ve arkadaĢları etilen propilen dien monomer/Hallosit nanokompozitlerini hazırlamıĢlardır. Nanokompozitlerin gerilim kuvveti, %100 elangosyanda gerilim modülünü ve çapraz bağ yoğunluğunun hallosit yüklemesiyle arttığını tespit etmiĢlerdir[43]; Morney ve arkadaĢları Nylon 6/Hallosit kompozitlerinin yanma davranıĢlarını araĢtırmıĢlardır[44]; Lee ve arkadaĢı kaolinit ve hallositin katyonik surfaktant hekzadeciltrimetilamonyum (HDTMA)‟nın adsorbsiyonunu çalıĢmıĢlarıdır[45]; Chan ve arkadaĢları direkt karıĢtırma yöntemiyle hazırladıkları stren-bütadien plastik (SBR)/Hallosit nanokompozitlerinin performans geliĢimi için sorbik asit (SA) kullanmıĢlardır[46]; Deng ve arkadaĢları kimyasal iĢlem ve bilyeli değirmeniyle homojenleĢtirme iĢlemi ile hallosit-epoksi nanokompozitlerini hazırlamıĢlardır. Bilyeli değirmen homojenleĢtirme ve potasyum asetat iĢlemiyle hallosit parçacıklarının boyutunun etkili bir oranda küçüldüğünü rapor etmiĢlerdir[47].
1.8 ÇalıĢmanın Amacı
Ġnorganik bir nanopartikül yeni nanokompozitler geliĢtirmek için mükemmel kuvvetlendirici ve destek verici materyaldir. Bir polimerin yapı ve özelliklerinin inorganik partiküllerden büyük ölçüde farklı olduğu iyi bilinir. Örneğin polimerler düĢük özgül ağırlığına, mükemmel dielektrik özelliklerine ve yüksek dayanıklılığa sahiptirler. Bundan dolayı polimer ve inorganik partiküllerin birleĢtirilmesiyle kapsamlı mükemmel özelliklere sahip yeni nanokompozitlerin eldesi mümkündür.
Deneysel çalıĢma çerçevesinde nano boyuttaki hallositin ve modifiye edilmiĢ hallositin poli(etilen glikol)-blok-poli(propilen glikol)-blok-poli(etilen glikol) polimeri ile çözelti ortamında etkileĢtirme yöntemiyle sentezlenen nanokompozitlerin karakteristik özelliklerini inceleyerek en iyi etkileĢim gösteren nanokompoziti tespit etmek amaçlanmıĢtır. Nanokompozit sentezine çözücü türü, dolgu maddesi oranı ve uyumlaĢtırıcının etkisi araĢtırılmıĢtır. Sentezlenen nanokompozitlerin termal karakterizasyonunda Termal Gravimetrik Analiz (TG/DTA) cihazı kullanılmıĢtır. Termal iyileĢtirmede termal kararlılıkta artıĢ gözlenmek istenmiĢtir. Yapı karakterizasyonu, FTIR-ATR ve XRD; ve yüzey morfolojisi, TEM analizleri ile gerçekleĢtirilmiĢtir. Nanokompozitlerde eksfoliye
22
yapılı nanokompozitlerin sentezi, kil tabakalarının polimer matriksinde homojen dispersiyonundan dolayı istenilen bir özelliktir.
23 2. MATERYAL VE METOT
2.1 Kullanılan Kimyasal Malzemeler
1. Hallosit (H) (Aldrich): Beyaz, plastik, yumuĢak bir kili türü olup çok küçük tane boyutu (2 μm) ile temsil edilir. Yoğunluğu 2.62 g/cm3 ve sertliği 1.5-2 arasındadır. Ġdeal bileĢiminde %21.76 Silisyum, %20.90 Alüminyum ve %1.56 Hidrojen bulunmaktadır. Mineralojik formülü, Al2O3.2SiO2.4H2O‟dir.
2. Poli(Etilen Glikol)-blok-Poli(Propilen Glikol)-blok-Poli(Etilen Glikol) (B.P) (Aldrich): Kimyasal formülü, (C3H6O.C2H4O)x ve molekül ağırlığı, 8.400 kg‟dır.