Halloysit Nanotüp (HNT) Destekli Polipropilen (PP) Nanokompozitlerin Karakterizasyonu

Dağaşan Bulucu E., Abdulelah Mashkoor S.

Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt.38, sa.3, ss.642-656, 2022 (Hakemli Dergi)

Özet

Bu çalışmada HNT destekli PP matrisli nanokompozitlerin termal ve termomekanik özellikleri araştırılmıştır. Daha iyi bir dağılım elde etmek için HNT’lere iki farklı yüzey modifikasyon yöntemi uygulanmıştır. Daha sonra hem modifiye edilmiş hem de modifiye edilmemiş HNT, PP matris içerisine ekstrüzyon yöntemi ile dahil edilmiştir. Hazırlanan nanokompozitler ağırlıkça % 5, % 10 ve % 20 oranında HNT (modifiye edilmiş ve modifiye edilmemiş) içermektedir. Üretilen nanokompozitler morfolojik çalışmalar için FESEM ve X-RD yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca, kompozitlerin termal ve termomekanik karakterizasyonu için termagravimetrik analizler (TGA) ve dinamik mekanik analizler (DMA) de gerçekleştirilmiştir. X-RD analizleri ayrıca yüzey modifikasyonu işlemlerinin HNT’lerin düzlemlerarası mesafe değerleri üzerindeki etkisini tespit edebilmek için de kullanılmıştır. FTIR analizleri ise takviye elemanı ile matris arasındaki olası etkileşimleri incelemek için uygulanmıştır. Sonuç olarak, yüzey modifikasyonu işlemlerinin HNT’ün PP matris içerisinde dağılması üzerinde olumlu etkisinin olduğu gözlenmiştir. Ek olarak, sonuçlardan HNT ilavesinin PP matrisin termal kararlılığını ve depolama modülünü artırdığı açıkça görülmektedir.

This paper presents thermal and thermomechanical properties of HNT reinforced PP matrix nanocomposites. For providing a better distribution, two different surface modification processes were conducted on HNTs. Then both modified and unmodified HNTs were incorporated into the PP matrix by extrusion method. Prepared nanocomposites contain 5, 10, 20 wt. percentage of HNT (Modified and Unmodified). Nanocomposites were characterized by FESEM and XRD for morphological study. Also, Thermogravimetric Analysis (TGA) and Dynamic Mechanical Analysis (DMA) were conducted for thermal and thermomechanical characterization of the composites. X-RD analysis were also used to investigate the effect of surface modification on layer spacing of HNTs. And FTIR analysis were conducted to explore possible interaction between the reinforcement and matrix. Finally, it is observed that surface modification processes have affirmative effect on the dispersion of HNTs in the PP matrix. Additionally, from the results it is clear that HNT addition increased thermal stability and storage modulus of PP matrix.