Halloysite nano tüp (HNT) katkısının polipropilen nano-kompozitlerin termal ve mekanik özellikleri üzerine etkisinin deneysel incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Halloysit Nanotüp (HNT) ile takviye edilen Polipropilen (PP) matris nanokompozitlerin mekanik ve termal özellikleri araştırılmıştır. SM-1 ve SM-2 olarak belirtilen iki farklı yöntem ile yüzey modifikasyonu gerçekleştirilen ve yüzey modifikasyonuna uğramamış HNTler PP matris içerisine ekstrüzyon yöntemi yardımıyla desteklenmiştir. Hazırlanan nanokompozitler, ağırlıkça %5, %10 ve % 20 oranında HNT (yüzeyi modifiye edilmiş ve edilmemiş) içermektedir. Elde edilen nanokompozitlerin yapısal özellikleri SEM ile, termal özellikleri TGA ile, termomekanik özellikleri DMA ile ve mekanik özellikleri ise çekme testleri ile karakterize edilmiştir. Ayrıca uygulanan yüzey modifikasyonu yöntemlerinin HNT tabakaları arasındaki mesafeye etkisini gözlemlemek amacıyla da XRD analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yüzey modifikasyonu işlemlerinin HNTlerin PP matris içerisinde dağılımına olumlu etki gösterdiği gözlenmiştir. Ayrıca HNT ilavesinin PP matrisin termal kararlılık, depolama modülü gibi özelliklerini iyileştirdiği da gözlenmiştir. Bununla birlikte, PP/HNT nanokompozitlerin çekme özelliklerinde belirgin bir etki gözlenmemiştir.

In this work mechanical and thermal properties of the HNT reinforced PP matrix nanocomposites were investigated. Surface modificated HNTs by methods called SM-1 and SM-2 and unmodified HNT were incorporated into the PP matrix by extrusion method. Prepared composites contain 5,10,20 wt% of HNT (Modified and Unmodified).The Nanocomposites are characterized by SEM for morphological study, by TGA for thermal study, Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMA) for thermomechanical study and tensile test for mechanical study. XRD analysis were also carried out by XRD in order to investigate the effect of surface modification on layer spacing of HNTs. Finally, it is observed that surface modification processes has affirmative effect on the dispersion of HNTs in the PP matrix. Also, it is clear that HNT addition increased thermal stability and storage modulus of PP matrix. However, no significant effect on the tensile properties of PP/HNT is noticed.