研究了HNT和PLA用量对聚乳酸/聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯/高岭土纳米复合材料性能的影响

Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi dergisi Pub Date : 2023-10-17 DOI:10.31796/ogummf.1311032

Dilan İSKENDER, Ayla ALTINTEN

{"title":"研究了HNT和PLA用量对聚乳酸/聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯/高岭土纳米复合材料性能的影响","authors":"Dilan İSKENDER, Ayla ALTINTEN","doi":"10.31796/ogummf.1311032","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Bu çalışmada stiren ve metilmetakrilat monomerlerinden emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile Poli(stiren-ko-metilmetakrilat) (P(St-ko-MMA)) sentezlenmiştir. (P(St-ko-MMA))’ya kullanım ömrü süresince mekanik ve termal özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla dimetil sülfoksit (DMSO) ile modifiye edilmiş nano takviye malzemesi olan modifiye halloysit nanotüp (m-HNT) ve biyobozunur özellik kazandırmak amacıyla Polilaktik asit (PLA) katılmıştır. In-situ ve çözelti harmanlama yöntemleri ile kütlece 30:70 ve 50:50 oranlarında PLA/P(St-ko-MMA) içeren kütlece %5 ve %10 oranlarında m-HNT kullanılarak PLA/P(St-ko-MMA)/HNT nanokompozit sentezi gerçekleştirilmiştir. Kopolimer ve nanokompozitlerin % monomer dönüşümleri ve viskozite ortalama molekül ağırlıkları hesaplanmış ardından karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kopolimer ve nanokompozitlerin termal özellikleri Termogravimetrik Analiz (TGA), yapısal özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve mekanik özellikleri Shore D ile gözlemlenmiştir. PLA’nın nanokompozit üzerindeki etkisini gözlemleyebilmek için plaka haline getirilen numuneler kaktüs toprağı ve humuslu toprağa gömülmüştür. Çalışmanın sonunda HNT ve PLA miktarındaki değişimlerin ve nanokompozit sentezleme yöntemlerinin nanokompozitlerin özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında nanokompozitlerin artan HNT katkısı ile özelliklerinin arttığı görülmüştür. Çözelti harmanlama yöntemi ile üretilen nanokompozitlerin mekanik dayanım konusunda daha iyi özellikler sergilediği fakat termal dayanım konusunda kullanılan nanokompozit sentezi yöntemlerinin birbirine üstünlüğü olmadığı görülmüştür. PLA miktarının artışı mekanik ve termal dayanımı negatif yönde etkilediği görülmüş fakat biyobozunma konusunda pozitif etkisi olduğu saptanmıştır.","PeriodicalId":500730,"journal":{"name":"Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi dergisi","volume":"169 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-10-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"THE EFFECT OF THE AMOUNT OF HNT AND PLA ON THE PROPERTIES OF POLYLACTIC ACID/ POLY (STYRENE-CO-METHYL METHACRYLATE)/HALLOYSITE NANOCOMPOSITES\",\"authors\":\"Dilan İSKENDER, Ayla ALTINTEN\",\"doi\":\"10.31796/ogummf.1311032\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Bu çalışmada stiren ve metilmetakrilat monomerlerinden emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile Poli(stiren-ko-metilmetakrilat) (P(St-ko-MMA)) sentezlenmiştir. (P(St-ko-MMA))’ya kullanım ömrü süresince mekanik ve termal özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla dimetil sülfoksit (DMSO) ile modifiye edilmiş nano takviye malzemesi olan modifiye halloysit nanotüp (m-HNT) ve biyobozunur özellik kazandırmak amacıyla Polilaktik asit (PLA) katılmıştır. In-situ ve çözelti harmanlama yöntemleri ile kütlece 30:70 ve 50:50 oranlarında PLA/P(St-ko-MMA) içeren kütlece %5 ve %10 oranlarında m-HNT kullanılarak PLA/P(St-ko-MMA)/HNT nanokompozit sentezi gerçekleştirilmiştir. Kopolimer ve nanokompozitlerin % monomer dönüşümleri ve viskozite ortalama molekül ağırlıkları hesaplanmış ardından karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kopolimer ve nanokompozitlerin termal özellikleri Termogravimetrik Analiz (TGA), yapısal özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve mekanik özellikleri Shore D ile gözlemlenmiştir. PLA’nın nanokompozit üzerindeki etkisini gözlemleyebilmek için plaka haline getirilen numuneler kaktüs toprağı ve humuslu toprağa gömülmüştür. Çalışmanın sonunda HNT ve PLA miktarındaki değişimlerin ve nanokompozit sentezleme yöntemlerinin nanokompozitlerin özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında nanokompozitlerin artan HNT katkısı ile özelliklerinin arttığı görülmüştür. Çözelti harmanlama yöntemi ile üretilen nanokompozitlerin mekanik dayanım konusunda daha iyi özellikler sergilediği fakat termal dayanım konusunda kullanılan nanokompozit sentezi yöntemlerinin birbirine üstünlüğü olmadığı görülmüştür. PLA miktarının artışı mekanik ve termal dayanımı negatif yönde etkilediği görülmüş fakat biyobozunma konusunda pozitif etkisi olduğu saptanmıştır.\",\"PeriodicalId\":500730,\"journal\":{\"name\":\"Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi dergisi\",\"volume\":\"169 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2023-10-17\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi dergisi\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.31796/ogummf.1311032\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.31796/ogummf.1311032","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

摘要

本研究以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯单体为原料，采用乳液聚合法合成了聚(苯乙烯-共甲基丙烯酸甲酯)(P(St-ko-MMA))。改性海泡石纳米管（m-HNT）是一种用二甲基亚砜（DMSO）改性的纳米增强材料，可改善其在使用寿命期间的机械和热性能，而聚乳酸（PLA）则具有可生物降解的特性。采用原位法和溶液混合法合成了 PLA/P(St-co-MMA)/HNT 纳米复合材料，PLA/P(St-co-MMA)的质量比分别为 30:70 和 50:50，m-HNT 的质量比分别为 5%和 10%。计算了共聚物和纳米复合材料的单体转化率和粘度平均分子量，然后进行了表征研究。共聚物和纳米复合材料的热性能由热重分析（TGA）观察，结构性能由扫描电子显微镜（SEM）观察，机械性能由肖氏硬度（Shore D）观察。为了观察聚乳酸对纳米复合材料的影响，将平板嵌入仙人掌土壤和腐殖质土壤中。研究结束时，还考察了 HNT 和 PLA 的用量变化以及纳米复合材料合成方法对纳米复合材料性能的影响。表征研究发现，纳米复合材料的性能随着 HNT 含量的增加而提高。据观察，采用溶液混合法生产的纳米复合材料在机械强度方面表现出更好的性能，但在热强度方面采用的纳米复合材料合成方法并不占优。研究发现，聚乳酸含量的增加对机械强度和热强度有负面影响，但对生物降解有正面影响。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

查看原文本刊更多论文

THE EFFECT OF THE AMOUNT OF HNT AND PLA ON THE PROPERTIES OF POLYLACTIC ACID/ POLY (STYRENE-CO-METHYL METHACRYLATE)/HALLOYSITE NANOCOMPOSITES

Bu çalışmada stiren ve metilmetakrilat monomerlerinden emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile Poli(stiren-ko-metilmetakrilat) (P(St-ko-MMA)) sentezlenmiştir. (P(St-ko-MMA))’ya kullanım ömrü süresince mekanik ve termal özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla dimetil sülfoksit (DMSO) ile modifiye edilmiş nano takviye malzemesi olan modifiye halloysit nanotüp (m-HNT) ve biyobozunur özellik kazandırmak amacıyla Polilaktik asit (PLA) katılmıştır. In-situ ve çözelti harmanlama yöntemleri ile kütlece 30:70 ve 50:50 oranlarında PLA/P(St-ko-MMA) içeren kütlece %5 ve %10 oranlarında m-HNT kullanılarak PLA/P(St-ko-MMA)/HNT nanokompozit sentezi gerçekleştirilmiştir. Kopolimer ve nanokompozitlerin % monomer dönüşümleri ve viskozite ortalama molekül ağırlıkları hesaplanmış ardından karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kopolimer ve nanokompozitlerin termal özellikleri Termogravimetrik Analiz (TGA), yapısal özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve mekanik özellikleri Shore D ile gözlemlenmiştir. PLA’nın nanokompozit üzerindeki etkisini gözlemleyebilmek için plaka haline getirilen numuneler kaktüs toprağı ve humuslu toprağa gömülmüştür. Çalışmanın sonunda HNT ve PLA miktarındaki değişimlerin ve nanokompozit sentezleme yöntemlerinin nanokompozitlerin özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında nanokompozitlerin artan HNT katkısı ile özelliklerinin arttığı görülmüştür. Çözelti harmanlama yöntemi ile üretilen nanokompozitlerin mekanik dayanım konusunda daha iyi özellikler sergilediği fakat termal dayanım konusunda kullanılan nanokompozit sentezi yöntemlerinin birbirine üstünlüğü olmadığı görülmüştür. PLA miktarının artışı mekanik ve termal dayanımı negatif yönde etkilediği görülmüş fakat biyobozunma konusunda pozitif etkisi olduğu saptanmıştır.

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Osmangazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi dergisi

自引率

0.00%

发文量