Halloysit Nanotüp Takviyeli Kopoliester Termoplastik Elastomer Kompozitler: Isıl ve Mekanik Özelliklerin İncelenmesi

Abstract

Nano dolgular polimerlerin ısıl ve mekanik özelliklerini geliştirmek için sıklıkla kullanılan malzemelerdir. Halloysit (HNT) içi boş tüp şeklinde doğal bir alümina silikat nano dolgudur. Bu çalışmada, termoplastik elastomer ailesinin bir üyesi olan kopoliester (COPE) polimerinin ısıl ve mekanik özellikleri organofilik HNT (Org-HNT) dolgusu ile geliştirilmeye çalışılmıştır. Değişik oranlarda (3,5 ve 7 phr) Org-HNT içeren kompozitler bir dahili karıştırıcı yardımıyla eriyik harmanlama metodu ile hazırlanmıştır. Elde edilen kompozitlerin morfolojik, reolojik, ısıl ve mekanik karakterizasyonları saf COPE ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi, 3 ve 5 phr Org-HNT içeren kompozitlerin matris içinde göreceli daha homojen ve ince bir dağılım sergilediğini, 7 phr Org-HNT kullanıldığında ise nanotüplerin agregat şeklinde kaldığını göstermiştir. Org-HNT varlığında COPE'nin erime sıcaklığı artma eğilimi göstermiş ve bununla birlikte nanotüplerin nükleasyon ajanı etkisi ile kristalizasyon sıcaklığı yaklaşık 8°C artmıştır. Kompozitlerin elastik modül ve Shore sertlik değerleri Org-HNT miktarının artması ile doğru orantılı olarak artmış ve 7 phr Org-HNT içeren kompozitte, saf COPE ile karşılaştırıldığında, yaklaşık %55'lik modül artışı bulunmuştur. COPE'nin başlangıç bozunma sıcaklıkları Org-HNT'lerin iyi dağılım gösterdiği 3 ve 5 phr kompozitlerinde gelişme gösterirken 7 phr kompozitinde azalmıştır. Bununla birlikte bütün kompozitlerin maksimum bozunma hızları saf COPE'den daha düşük değerler almıştır.