Hallosit/poli(etilen glikol)-blok-poli(propilen glikol)- blok-poli(etilen glikol) nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada hallosit kili ve poli(etilen glikol)-blok-poli(propilen glikol)-blok-poli(etilen glikol) (B.P) polimeri kullanılarak çözelti ortamında etkileştirme yöntemi ile B.P/hallosit nanokompozitleri sentezlenmiştir. Nanokompozit sentezinde dolgu maddesi oranı ve kil modifikasyonunun etkisi araştırılmıştır. Kil miktarı %1-%10 arasında seçilmiştir. Kilin polimer matriksi ile etkileşimini arttırmak için 3-APT, CTAB, DMSO, PS ve SIM ile hallosit modifiye edilmiştir. Hallositin 7.44 Å olan tabakaları arası uzaklığı SIM modifikasyonu ile 12.12 Å'a artmıştır. Sentezlenen nanokompozitlerin termal karakterizasyonu, simultane TG/DTA cihazı ile yapılmıştır. Termal kararlılıktaki iyileşme için maksimum kütle kayıplarının meydana geldiği sıcaklıklar ve Tx sıcaklıkları esas alınmıştır. TG/d[TG] analizlerinden B.P blok polimer matriksine kil ilavesi ve modifikasyonu ile termal kararlılığın çok etkilenmediği bulunmuştur. Yapı karakterizasyonu FTIR-ATR ve XRD; ve kil ve nanokompozitlerin morfolojisi, TEM analizleri ile gerçekleştirilmiştir. FTIR-ATR analizleri matriksler ile killer arasında önemli etkileşimlerin meydana geldiğini göstermektedir. XRD analizlerinden B.P blok polimer matriksinde hallositin ve modifiye hallositin %10'luk konsantrasyonda hazırlanan örnekler dahil disperse olduğu bulunmuştur. TEM fotoğrafları ile hallositin tabakalı yapıda ve nanotüp bir morfolojiye sahip olduğu, görülmüş, modifikasyon işlemi ile artan tabakalar arası uzaklık doğrulanmıştır.

In this study, poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol) (B.P)/halloysite nanocomposites were synthesized by solution intercalation method using halloysite clay and B.P polymer. At the nanocomposite synthesis, it was investigated the effects of filler proportion and clay modification. The amount of clay was chosen between 1% and 10%. Halloysite was modified by 3-APT, CTAB, DMSO, PS and SIM for increasing the interaction of clay with polymer matrix. The interlayer basal distance of halloysite, which is 7.44 Å has increased with SIM modification to 12.12 Å. Thermal characterization of synthesized nanocomposites was made by simultaneous TG/DTA device. Temperatures which occur the maximum mass losing and Tx temperatures for improvement in thermal stability were based. From TG/d[TG] analysis results, it was found that the effect of clay adding into polymer matrix and clay's modification have not an important effect. Characterization of structure of samples was determined with FTIR-ATR and XRD devices, and morphology of clays and their nanocomposites with TEM device. FTIR-ATR analysis was showed that there were important interactions between polymer matrix and clays. From XRD results, we found that halloysite and modified halloysite were dispersed in B.P matrix until %10 clay concentration. TEM photographs showed that halloysite has layered structure and a nanotube morphology; the distance between layers increased by modification process.