Polidimetilsiloksan nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, esnekliği, reaktif olmayışı, dayanıklılığı ve transparan oluşu nedeniyle bir çok alanda kullanıma sahip olan polidimetilsiloksan (PDMS) elastomerine daha önce etkisi incelenmemiş olan nano boyuta indirilmiş bazik pomza ve scoria volkanik kayaçları eklenmiştir. Ayrıca sıklıkla eklenen dolgu materyallerinden nano gümüş ve çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) de eklenerek dolgu materyallerinin elastomer içinde bu malzemelere etkileri de incelenmiştir. Son olarak aynı materyaller, elastomer yapmadan yani direkt polidimetilsiloksanın akışkan yağ formuna eklenerek, elastomerleşmiş hali ile karşılaştırılmıştır. Bazik pomza ve scoria, PDMS’nin termal özelliklerini çok az arttırırken, elektriksel özelliklerini(yalıtkanlık) hiç etkilememişlerdir. MWCNT, elastomerin termal ve elektriksel özelliğini arttırmış, ısıl ve elektriksel olarak yalıtkan elastomeri iletken hale getirmiştir. Fakat nano boyuttaki gümüşün elastomere elektriksel olarak hiçbir etkisi olmamıştır. Ayrıca bazik pomza ve scoria PDMS’nin transparan özelliğini yani ışık geçirgenliğini tamamen ortadan kaldırmıştır. FTIR spektrumlarında yalnızca saf PDMS’nin pikleri ile benzer çıkması dolayısıyla inert özelliği(reaktif olmayışı) bir kez daha kanıtlanmıştır. Polidimetil siloksan polimerinin silikon yağı formunda kullanılmasının polimerin elektriksel özelliklerini elastomer haline göre daha da iyileştirdiği, içine konulan dolgu materyalleri bazik pomza ve scorianın da bu özelliği daha da iyileştirdiği görülmüştür. Sonuç olarak sağlık açısından bir zararına rastlanmamış olan inert yapıdaki PDMS’ye bazik pomza ve scorianın boyar maddeler yerine eklenebileceğini, silikon yağı ile çok yüksek % oranlarında karışabildiği için zamanla deforme olmayacak ve her türlü yüzeye uygulanabilen pastalar şeklinde silikon yağının kullanım alanlarını arttırabileceği görülmüştür.

In this study, basic pumice and scoria volcanic rocks reduced to nano size were added to the polydimethylsiloxane elastomer, which has many uses due to its flexibility, non-reactivity, durability and transparency. In addition, nano silver and multi-walled carbon nanotubes, which are frequently added filling materials, were added and the effects of filling materials on these materials in elastomer were also investigated. Finally, the same materials were compared with the elastomerized form of Polydimethylsiloxane without making elastomers, that is, by adding directly to the oil form of polydimethylsiloxane.While basic pumice and scoria slightly increased the thermal properties of PDMS, they did not affect the electrical properties (insulator) at all. MWCNT increased the thermal and electrical properties of the elastomer and made the thermally and electrically insulating elastomer conductive. However, nano-sized silver had no electrical effect on the elastomer. In addition, basic pumice and scoria have completely eliminated the transparent feature of PDMS, that is, the light transmittance. In the FTIR spectra, only the peaks of pure PDMS are similar, so its inert feature has been proven once again. It has been observed that the use of polydimethyl siloxane polymer in the form of silicone oil further improves the electrical properties of the polymer compared to the elastomer form, and the filling materials basic pumice and scoria also improve this feature. As a result, it has been seen that basic pumice and scoria can be added to the inert PDMS, which has no harm in terms of health, instead of dyestuffs, and that it can increase the usage areas of silicone oil in the form of pastes that will not deform over time and can be applied to all kinds of surfaces, since it can be mixed with silicone oil at very high percentages.