Farklı dolgu maddeleri kullanılarak polimer kompozitlerin üretimi ve iletkenlik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Termoplastik elastomerler çeşitli uygulamalar için eşsiz özelliklere sahip malzemelerdir. Termoplastik elastomerler farklı molekül ağırlıklarına ve farklı morfolojilere sahip olabilirler. Düşük molekül ağırlıklı termoplastik elastomerler kolayca eritilip işlenebiliyorken, yüksek molekül ağırlıklı termoplastik elastomerler için plastikleştirici kullanılarak bu işlem gerçekleştirilir. Plastikleştiriciler, elde edilmek istenen son ürüne bağlı olarak farklı oranlarda kullanılabilirler. Bu çalışmada matris olarak plastikleştirici katkılı poli[stiren-b-(etilen-ko-bütadien)-b-stiren] ile elektriksel iletken dolgu maddesi olarak grafit, indirgenmiş grafen oksit, karbon siyahı ve karbon nanolif kullanılmış ve elektriksel iletken polimer kompozit filmler üretilmiştir. Polimer kompozit filmler; yüksek kaymalı karıştırma, çözelti dökme ve baskı ile kalıplama yöntemlerinin birlikte kullanılmasıyla, çeşitli dolgu oranlarında üretilmiştir. Dolgu oranına bağlı olarak elektriksel ve morfolojik özellikler analiz edilmiştir. İletken polimer kompozitte kullanılan dolgu maddesi türlerinin elektriksel iletkenliğe olan etkileri karşılaştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda elektriksel iletkenliğe en iyi etkiyi karbon nanolif dolgusu sağlamış ve taramalı elektron mikroskobu ile bu sonuçlar desteklenmiştir.

Thermoplastic elastomers are known for their unique features in various applications. Thermoplastic elastomers can be produced with different molecular weight and morphologies. Whereas the thermoplastic elastomers which possess low molecular weight could be processed easily, plasticizer is required for this process in case of the higher molecular weight thermoplastic elastomers. Plasticizers can be used in different ratios due to the final product which is required to obtain. In this research, electrically conductive polymer composites were produced by using poly[styrene-b-(ethylene-co-butadiene)-b-styrene] polymer as polymer matrix and different carbonaceous fillers such as graphite, reduced graphene oxide, carbon black and carbon nanofiber had been used added plasticizer had been used as matrix with graphite, reduced graphene oxide, carbon black and carbon nanofiber as conductive fillers. Electrically conductive polymer composites were made in film form. Polymer composite films with different filler ratios were produced in this sequence: high shear mixing, solution casting and hot molding, respectively. Electrical and morphological properties were analyzed depending on filler ratio. Effects of filler types and ratios used in polymer composite on electrical conductivity were analysed. As a result, the best electrical conductivity has been observed with carbon nanofiber filler and the results were supported by morphological characterization.