Search

Bu çalışmada montmorillonite (Mt) kili kullanılarak kil-kitosan, organokil-kitosan, kil-trietil kitosan ve organokil-trietil kitosan nanokompozitleri sentezlenmiş ve karakterizasyonları yapılmıştır. Organokil elde etmek için kil yüzeyi uzun zincirli (setil trimetil amonyum bromür (CTAB)), kısa zincirli (tetrametil amonyum bromür (TEAB)), ve halkalı (benzil trietil amonyum bromür (BTEAB)) yüzey aktif maddeleri ile modifiye edilmiştir. Organokiller CTAB-O (setil trimetil amonyum bromür ile modifiye edilmiş kil), BTEAB-O (benzil trietil amonyum bromür ile modifiye edilmiş kil) ve TEAB-O (tetrametil amonyum bromür ile modifiye edilmiş kil) olarak gösterilmiştir. Nanokompozitlerin yapısal ve termal özellikleri X ışını kırınım difraktometresi (XRD), transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir. XRD ve TEM sonuçları, kil-kitosan kompozitleri ve düşük miktarda CTAB-O, TEAB-O and BTEAB-O organokili içeren organokil-kitosan kompozitleri için dağılmış tabakalı (exfoliation) yapı elde edildiğini göstermiştir. Trietil kitosan kompozitlerinde (kil-TEC, organokil-TEC) ise bütün kil ve organo kil miktarları (%2.5, %5, %10) trietil kitosan içinde dağılarak, dağılmış tabakalı (exfoliated) kompozit yapı oluşturmuştur. %50 kütle kaybındaki termal bozunma sıcaklığı tek başına kitosan için 350 °C civarında iken, 10% kil-kitosan and bazı organokil-kitosan kompozitleri (5% and 10% TEAB-O-kitosan; 10% BTEAB-O-kitosan) için 375 °C civarına kadar artmıştır. Ayrıca, trietil kitosan kompozitlerinde (kil-TEC, organokil-TEC) termal bozunma sıcaklığı, kitosan kompozitlerine (kil-kitosan, organokil-kitosan) göre önemli ölçüde artmıştır. En yüksek termal bozunma sıcaklığına (965-968 ˚C), %50 kütle kaybında kil-TEC (%2.5 ve %10), CTAB-O-TEC (%5) ve BTEAB-O-TEC (5% ve %10) kompozitleri için ulaşılmıştır., Synthesis and characterization of composites, namely clay-chitosan, organoclay-chitosan, clay-triethyl chitosan and organoclay-triethyl chitosan, were investigated by using montmorillonite (Mt) as clay mineral. Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB, long-chained)), tetraethylammonium bromide (TEAB, short-chained)), and benzyltriethylammonium bromide (BTEAB, ringed)) surfactants were employed to modify the clay surfaces to obtain organoclay. Organoclays were labelled as CTAB-O (clay modified with cetyltrimethylammonium bromide), BTEAB-O (clay modified with benzyltriethylammonium bromide) and TEAB-O (clay modified with tetraethylammonium bromide). The structural and thermal properties were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and thermogravimetric analysis (TGA). XRD and TEM results showed that exfoliated structure was formed for clay-chitosan composites and also organoclay-chitosan composites at lower CTAB-O, TEAB-O and BTEAB-O content. However, by increasing the organoclay content, tactoid morphology was obtained for organoclay-chitosan composites. Moreover, exfoliated structure was observed for clay-triethyl chitosan (TEC) and organoclay-triethyl chitosan (TEC) composites containing 2.5%, 5%, 10% clays and organoclays respectively. Thermal degradation temperature for 10% clay-chitosan and some organoclay-chitosan composites (5% and 10% TEAB-O-chitosan; 10% BTEAB-O-chitosan) increased (about 375 °C) with regard to neat chitosan (350 °C) at 50% weight loss. Furthermore, it was observed that thermal degradation temperature of TEC composites (clay-TEC, organoclay-TEC) increased significantly in reference to composites with chitosan (clay-chitosan, organoclay-chitosan). In particular, maximum degradation temperature (965-968 ˚C) was reached for clay-TEC (2.5% and 10%), CTAB-O-TEC (5%) and BTEAB-O-TEC (5% and 10%) at 50% weight loss.

Lisansüstü tezlerin elektronik ortamda toplanması, düzenlenmesi ve erişime açılması konusuna ilişkin yök'ün 18.06.2018 tarihli yönergeye istinaden artık bu tarihten sonra gizlilik şartı aranmayan bütün tezler erişime açılacaktır. Nanokompozit malzemeler üstün termal, mekanik, reolojik, optik ve elektronik özelliklerinden dolayı her geçen zaman oldukça kullanılan ve merak uyandıran bir alan haline gelmiştir. Elde etmesi ucuz ve kolay olduğundan otomotiv, biyomedikal, paketleme ve en çok da plastik sanayi gibi en önemli kullanım alanlarında popüler bir malzemedir. Genel bir tanımlamayla iki yada ikiden fazla malzemenin istenilen özelliklerini ortaya çıkarmak veya iyileştirmek için ya da spesifik bir özellik meydana getirmek için makro veya mikro seviyede heterojen olarak bir araya getirilerek elde edilen materyale kompozit malzeme denir. Nanokompozitler ise bir polimer düzeninin içinde dağılmış bir boyutu en az 100 nm'den küçük parçacık ihtiva eden kompozit malzemelerdir. Polimerik nanokompozit hazırlanmasında birçok yöntem geliştirilmiştir. Genel kabul gören birkaçı ise; tabakalı killer eşliğinde yapılan yerinde polimerizasyon (ın-stu), çözeltide harmanlama ve eriyikle harmanlama metotlarıdır. Yerine polimerizasyon yöntemi ile polimerik nanokompozit hazırlama polimer zincirinin büyütülmesi ile kil tabakalarının açılarak dağıtılmasına dayanır. Bu metotta ilk olarak nanokiller monomer çözeltisi ile karıştırılır daha sonra ısı ve başlatıcı etkisiyle polimerizasyon işlemi başlatılır. Tabakalar arasında büyüyen polimer zinciri sayesinde tabakalar arası mesafe açılır ve tabakalar polimer matris içerisinde böylelikle daha iyi, rastgele bir dağılım sağlar. Bu tez çalışmasında yaygın olarak kullanılan bir polimer olan polipirol ve killerin kompozitleri elde edilmiş ve karakterizasyonu yapılmıştır. Kompozit sentezi şu üç aşamada gerçekleştirilmiştir; kilin saflaştırılması, organokil sentezi ve nanokompozit sentezi. Na-MMT kili 120°C'de kurutularak saflaştırılmıştır. Organokil sentezinde; 1-etil-3-metil imidazolyum tetrafloroborat ve 1-hegzil-3-metil imidazolyum tetrafloroborat olmak üzere iki tür iyonik sıvı kullanılmıştır. Nanokompozit sentezi yerinde (ın-stu) polimerizasyon yöntemiyle yapılmıştır. Sentezlenen nanokompozitler FT-IR ve SEM analizleri ile karakterize edildi. Ayrıca tabakalar arası mesafeleri X ışını kırınımı (XRD) ile, termal bozunmaları TG-DTA analiziyle belirlendi. Yapılan analizler sonucunda IL-2 iyonik sıvısının uzun zincirli olmasından kaynaklı beklenildiği gibi tabakalar arası mesafeyi attırmada ciddi etkisinin olduğunu lakin sıcaklık değişkeninin tabakalar arası mesafeyi arttırmada hatırı sayılır bir etkisinin olmadığı görüldü. TGA analizlerinde iyonik sıvılarla modifiye edilmiş kompozitlerin sıcaklık direncinin arttığını fakat bunun yanında farklı sıcaklık koşullarının ise pek bir etkisinin olmadığı kanaatine varıldı. Nanocomposite materials have become a highly used and intriguing area due to their superior thermal, mechanical, rheological, optical and electronic properties. Due to the fact that it is cheap and easy to obtain, it is a popular material in the most important usage area such as automotive, biomedical, packaging and most of all in the plastics industry. With general description, the material obtained by combining it heterogeneously at the macro or micro level to reveal or improve the good properties of two or more materials or to produce a new property is called composite material. Nanocomposites are composite materials containing particles having at least one dimension less than 100 nm dispersed in a polymer matrix. Many methods have been developed in the preparation of polymeric nanocomposites. Few generally accepted methods are situ polymerization (in-stu), blending in solution and melt blending. Polymeric nanocomposite preparation by situ(in-stu) polymerization is based on expanding the polymer chain and opening and dispersing the clay layers. In the process, first the nanoclays are mixed with the monomer solution, then the polymerization process is initiated by the effect of heat and initiator. Thanks to the polymer chain growing between the layers, the spacing between the layers is opened and the layers thus providing a better, random distribution within the polymer matrix. In this thesis, composites of polypyrrole and clays, which are widely used, were synthesized and characterized. Composite synthesis; The synthesis. of composite was carried out in three stages: purification of the clay, organoclay synthesis and nanocomposite synthesis. Na-MMT clay was purified by being dried at 120 ° C.In organokil synthesis; Two types of ionic liquids were used, 1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate and 1-hexyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate. Nanocomposite synthesis was carried out by in-stu polymerization. The obtained nanocomposites were characterized by FT-IR and SEM analyzes. Furthermore, inter-layer distances were determined by X-ray diffraction (XRD) and thermal degradation was determined by TG-DTA analysis. As an outcome of the analyzes, it was observed that IL-2 ionic fluid had a significant effect on increasing inter-layer distance as expected due to its long chain, but temperature variable had no significant effect on increasing inter-layer distance. In TGA analysis, it was concluded that the temperature resistance of the composites modified with ionic liquids increased yet different temperature conditions had no effect. Fen.18.011 no’ lu proje Dicle Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü(DÜBAP) tarafından desteklenmiştir.

Bu tez çalışmasında tekstil atık sularından Reaktif Red 141 boyasının adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılması üzerine çalışılmıştır. Adsorpsiyon ile renk giderimi, kesikli sistem ve sabit yataklı bir kolon düzeneğinin kullanıldığı sürekli sistem olmak üzere iki bölümde ele alınmıştır. Adsorban olarak montmorillonit esaslı ancak farklı özelliklerdeki ticari organokil bileşikleri kullanılmıştır. Organokillerin adsorpsiyon mekanizmalarının anlaşılması ve yorumlanması için kinetik ve izoterm modellemeleri; adsorpsiyona etki eden parametrelerin uygun değer aralıklarının belirlenmesi için ise istatistiksel modellemeler yapılmıştır. Organokiller ve seçilen model boyanın karakterizasyon çalışmaları tamamlanmıştır. Ayrıca adsorpsiyonda kullanılan organokiller, renk giderim kapasiteleri bakımından karşılaştırılmış ve sabit yataklı kolon sisteminde en hızlı ve adsorpsiyon yeteneği en yüksek organokil ile çalışmalar yapılmıştır. Kesikli ve sürekli sistem kullanılarak adsorpsiyon deneyleri tamamlandıktan sonra sonuçlar değerlendirilmiştir., In this thesis, the removal of Reactive Red 141 from textile wastewater by adsorption method was studied. Color removal by adsorption method was discussed in two separate sections that were continuous system had a fixed bed column and batch system. Commercial organoclay compounds with different properties based on montmorillonite were used as adsorbents. Kinetic and isotherm modeling for the understanding and interpretation of organoclay adsorption mechanisms were performed. In addition, the results were statistically modeled to determine the appropriate range of the parameters affecting the adsorption. Characterization studies of organoclays and selected model dye were completed. Organoclays used in adsorption were compared in terms of their color removal capacities andstudies were performed in the fixed bed column system using organoclay with the highest adsorption ability. The results were evaluated after completion of adsorption experiments with batch and continuous systems.

URL: http://sujest.selcuk.edu.tr/sumbtd/article/view/340 DOI: 10.15317/Scitech.2016320513, Bu çalışmada, organo-modifiyeli nanokilin sulardan Cr(VI) iyonlarının giderimindeki performansı değerlendirilmiştir. Organokillerin değişik pH aralığında ağır metalleri giderebildiği bilindiğinden, hem apolar organik kirleticiler hem de ağır metaller içeren karışık atık su sistemlerinde de etkili olabilecekleri düşünülmüştür. Bu amaçla, oktadesilamonyum (I30E, Nanomer, Nanocor, USA) ile modifiye edilmiş organo-montmorillonit nanokilin Cr(VI) adsorpsiyonunda kullanımı ve kesikli sistemde incelenen prosese temas süresi, çözelti pH'sı, başlangıç metal konsantrasyonu ve adsorban miktarı gibi parametrelerin etkisi incelenmiştir. Cr(VI) iyon miktarının sulu çözeltilerdeki tayini UV-visible spektrofotometre ile gerçekleştirilmiştir. Cr(VI) iyonunun organokile adsorpsiyonunda pH 2'de maksimum kapasite gözlenirken, pHʼnın 2ʼden 6ʼya arttırılmasıyla kapasite azalmıştır. Adsorpsiyon izotermlerinden Langmuir ve Freundlich izotermleri deneysel verilerin uygunluğunu test etmek için kullanılmış olup Cr(VI) iyonlarının organokil kullanılarak giderilmesinde gerçekleşen adsorpsiyon reaksiyonlarının Langmuir izoterm modeline uygun olduğunu göstermiştir., In this study, the performance of organo-modified nanoclay for the removal of Cr(VI) ions from aqueous solutions was evaluated. If organoclays can adsorp heavy metals at a variety of environmental pH values, they could be effective adsorbents for mixed-waste systems containing relatively nonpolar organic pollutants and heavy metals. The present work deals with the adsorption of Cr(VI) ions on organo-montmorillonite nanoclay which is modified with octadecylammonium, I30E, and procured from Nanomer, Nanocor, Inc., IL, USA. The sorption of Cr(VI) on organoclay was investigated in a batch arrangement. The influence of contact time, solution pH, and initial metal concentration and amount of adsorbent on the removal of Cr(VI) ions was studied. The amount of Cr(VI) ions left after adsorption process was determined by UV-Visible Spectrophotometer. The Cr(VI) ions adsorption capacity of organoclay showed a maximum at pH= 2 and diminished with increasing pH from 2 to 6. The applicability of the Langmuir and Freundlich adsorption isotherms was tested. The research of adsorption isotherm demonstrated that, adsorption reactions of organoclay belonged to Langmuir model.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Instıtute of Science and Technology, 2015, Günümüzde polimerlerin kullanımı oldukça yaygındır ve polimer üzerine yapılan çalışmalar gün geçtikçe artmaya devam etmektedir. Polimerler üzerine yapılan çalışmalarda nano ölçekteki katkıların, polimerin özelliklerini oldukça geliştirdiği de bilinmektedir. Doğal olarak tabakalı yapıda bulunan killerin polimer içerisinde dağılabilmesi nedeniyle çok iyi birer katkı malzemesi olabilecekleri anlaşılmıştır ve böylece kil/polimer nanokompozitlerin hazırlanması, karakterizasyonları ve özelliklerinin belirlenmesi üzerine yapılan çalışmalar başlamıştır. Bu çalışmada, farklı kil çeşitleri incelenip, kil parçacıklarının birbirleri ile etkileşimleri, reolojik ve elektrokinetik ölçümlerle araştırılmıştır. Montmorillonit, sepiyolit ve vermiküler killeri araştırılarak killerin birbirleri ile olan etkileşimleri ve özellikleri incelendikten sonra, PVA polimeri ile en kolay nanokompozit hazırlama yöntemi olan çözeltilerin birleştirilmesi yöntemi kullanılarak nanokompozitler hazırlanmış ve bu nanokompozitler film haline getirilmiştir. Hazırlanan bu nanokompozitlerin karakterizasyonu yapılarak nanokompozit oldukları anlaşılmış, daha sonra nanokompozit filmlerin özelliklerinin incelenmesiyle PVA polimerine vermiküler kilinin katkısıyla mekanik özelliklerinin, montmorillonit kili katkısıyla da termal özelliklerinin geliştiğini görülmüştür. Mekanik özellik çalışmada daha ön planda olduğu için, yapılan ölçümlerde vermiküler kilinin istenildiği gibi yüksek elastik modülüne sahip olduğu görülmüş ve vermiküler kilinin anyonik, katyonik ve nanyonik yüzey aktiflerle etkileşimleri incelenmiştir. Bu yüzey aktif malzemelerle dispersiyonları hazırlandı. Karakterizasyonu yapılan ve özellikleri incelenen bu numunelerde, anyonik yüzey aktif SDS ve katyonik yüzey aktif ODTABr, vermiküler kilinin akış özelliğini değiştirmemiş ve tabakalar arası uzaklığı arttırmış veya tabakaları dağıtmıştır. Vermiküler kili, SDS ve ODTABr yüzey aktifleriyle modifiye edilerek organokil hazırlanmıştır. Hazırlanan bu organokil kullanılarak PVB polimeri ile ’’organokil/polimer nanokompoziti’’ hazırlanmıştır. Nanokompozit hazırlanırken polimerizasyon ve çözeltilerin birleştirilmesi tekniği olmak üzere iki farklı yöntem kullanılmıştır ve hangi yöntemle polimerin özelliklerinin daha çok geliştiği belirlenmeye çalışılmıştır. Hazırlanan nanokompozitlerin XRD, FTIR, TEM analizleri ile nanokompozit oldukları belirlemiştir. Ayrıca bu nanokompozitlerin termal ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Hazırlanan bu nanokompozitlerin XRD sonuçlarına bakıldığında, her iki yöntemde de tabakaların dağıldığı, TEM resimlerine bakıldığında ise kil parçacıklarının 100 nm boyutundan daha küçük oldukları ve kil parçacıklarının tabakalarının hem dağılmış hem de tabakalı yapılarının bir arada oldukları görülmüştür. PVB ve organokil nanokompozitlerinin orjinal PVB polimerine göre, termal dayanımları 2 kata kadar, mekanik dayanımları ise 8 kata kadar artmıştır., Recently, the studies to improve the properies of the polymers increased with increasing industrial applications of the polymers. The studies to find which addition of the nano scale particles improved the properties of polymer. The naturally layered structure of the clay is understood to be an effective addition for polymer because it can be render easily in polymer matrix. Therefore, the studies for determine the preparation methods, the characterization, and properties of the clay/polymer nanocomposites have been started. In this thesis, firstly, different type of clay samples were investigated. The interaction between clay particles analysed by rheological and electrokinetical measurements. In this study, sepiolite, montmorillonite and vermiculite clays have been used. The first aim of this study is to determine and compare the effect of the clay minerals in a clay/polymer nanocomposites concerning the mechanical and thermal properties. The effects of the different clay minerals on different polymers have been researched frequently, but the comparison of the clay minerals never studied in an article at the literature. Since, clay minerals have different properties from each other such as surface area, crystal structure, surface properties, etc., the effect of the clay minerals on the nanocomposites would be different. At first, the characterization of clay particles were investigated. Clay minerals dispersed in water and were shaked for at least 24 hours. Dispersions of clay/water were dripped on the glass layer and were waited for drying for measurment of XRD measurments. According to XRD results, montmorillonite particle’s gap between the layers were measured as 12.78 Å, for sepiolite it was found as 11.88 Å, and for vermiculite it was found as 11.33 Å. Another type of characterization is FTIR were used for investigation of bonding between particles. Also montmorillonit and vermiculite clay particles have the layered structure and sepiolite has the fiber stucture. Another type of characterization was FTIR for this samples. FTIR measurments have been done by FTIR spectrometer. Also samples were mixed with Kbr and were waited under pressure about 10 tons for preparing pellets. The results were discussed with modes of absorbance and transmittance of wave functions. In this method, the characteristic peaks of clay minerals were found. In literature, there is a lot of appliance of clay/polymer nanocomposites with different types of clays but there is not any study about comparison of which clay is more effective to improve the specific properties of polymer. Thats why our next aim was investigating which clay improves the mechanical properties of polimer in nanocomposite application. At the nanocomposite applience, layered particles are mostly preffered. Thats why montmorillonit and vermiculite clays are seems suitable for this project. Montmorillonite (Mt), vermiculite (Verm) and sepiolite (Sep) clay minerals were used to prepare the nanocomposites for the comparison. A basic polymer, polyvinyl alcohol (PVA) were chosen as the polymer and the basic method, solution-casting method was used to prepare the nanocomposites. The structural and morphological characterizations were examined by using XRD (X-ray diffraction), TEM (Transmission electron microscopy), and FTIR (Fourier transform infrared) techniques and mechanical, thermal properties of the nanocomposites were determined by DMA (Dynamical mechanical analysis) and DSC (Differential scanning calorimetry) methods. XRD results shows that, due to the exfoluation of layered clay particles which are montmorillonit and vermiculite, the characteristic peaks of clay particles were disappeared. Because of the fiber structured sepiolite particles were not exfoluated, also were flocculated in nanocomposite. In nanocomposite applications, exfoluation of layers is needed to improve the interaction between polymer and particle’s surface. Since sepiolite has not the layered structure, it is not suitable for nanocomposite applications. FTIR results showed that, there is hydrojen bonding between montmorillinite and polyvinly alcohol. According to thermal measurments, PVA polymer’s glass transition temprature (Tg) is measured as 77.2 oC. The results showed that the layered clay minerals Mt, and Verm can be dispersed well in polymer and improved the mechanical, and thermal properties more than the fibrous sepiolite. Montmorillonit addition was improved the thermal properties about 2 times, vermiculite addition was improved the mechanical properties about 6 times of polyvinly alcohol. The bigger surface area of Verm caused to the bigger values of the elastic modulus while the more interaction between Mt with PVA caused to the higher values of glass temperature. Due to bigger surface area of Verm causing to the bigger values of the elastic modulus, we prefer the Verm mineral in further experiments. According to rheological measurments, the dispertions of vermiculite in water, show the Bingam flow model and the according to electrokinetic analysis, zeta potantial measured as -17.4 mV. In the second part of the study, we modified the Verm minerals with different type of the surfactants in order to charge of the head parts of the surfactants. Vermiculite was modified with surfactants in order to enable intercalation of vermiculite layers. Since vermiculite has negative charges on its surfaces, it was expected that cationic surfactant would expand the clay layers more than an anionic surfactant. Nevertheless, OH- ions of the vermiculite surfaces were exchanged with negative parts of the anionic surfactant so unexpectedly the expansion of the layer was determined to be fully collapsed phase of vermiculite. Colloidal and structural properties of vermiculite dispersions were examined in presence of anionic, cationic and nonionic surfactants. The results showed that cationic surfactant covered the surface of the vermiculite with a second layer but the expansion of the clay layer was limited compared to the anionic surfactant. The anionic surfactant produced ion exchange with OH- ions of vermiculite and fully expanded the layer structure of the vermiculite. Also anionic and cationic surfactants didn’t changed the rheological properties of dispertions. For further experiments, we choose the octadecyl trimethylammonium bromide and sodium dodecyl sulfate. In the third part of the study, the organoclays were prepared with vermiculite; sodium dodecyl sulfate (SVerm) and octadecyl trimetylammonium bromide (OVerm). With this organoclays and polyvinyl butyral, nanocomposites were prepared. Polimerization and solution-casting methods were used in order to prepare the nanocomposites. The structural, and morphological characterizations were examined by using XRD (X-ray diffraction), TEM (Transmission electron microscopy), and FTIR (Fourier transform infrared) techniques and mechanical, and thermal properties of the nanocomposites were determined by DMA (Dynamical mechanical analysis), and DSC (Differential scanning calorimetry) methods. Organoclay samples used with PVB polymer in order to prepare nanocomposites. According to XRD (X-ray diffraction) results, organoclay particles exfolieted, and dispersed in the nanocomposites. According to TEM images, the vermiculite particle’s layers are not bigger than 100 nm. In solution-casting method, particle’s layes are nearly 100 nm, and in polymerization methods, organoclays particle’s layers are smaller than 100 nm. According to thermal analysis, the samples which prepared by solution-casting method; nanocomposites which prepared with vermiculite and SVerm, did not change the thermal properties of original PVB polymer, but the addition of OVerm to the PVB polymer increased the thermal properties. The samples which prepared by polymerization methods; nanocomposites which prepared vermiculite and SVerm increased the PVB polymer’s glass transition temprature, and addition of vermiculite and SVerm increased the melting temprature at all concentration., Yüksek Lisans, M.Sc.

A new monomer was prepared from (1R,3S)-(+)-camphoric acid. Novel polyimide and polyimide--clay hybrid composites were developed from one-pot condensation reactions of this monomer and pyromellitic dianhyride. Polyimide-montmorillonite nanocomposites were prepared from solution of polyimide and with different weight percentages (1, 5, 10 wt %) of organo-modified montmorillonite (OM-MMT) using N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as aprotic solvent. The reactive organoclay was formed by using hexadecylpyridinium chloride as a swelling agent for silicate layers of montmorillonite. The polyimide--clay composites films (PI--MMT) were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). All composites were subjected to differential scanning calorimetry measurements for the purpose of examining Tg from all compositions. The clay content significantly influenced the thermal behavior of the polymeric films, such as glass transition and decomposition temperatures of polyimide--clay composites. The glass transition temperatures of the composites were higher than that of the original polyimide. Their thermal decomposition temperatures (Td = temperature at 5% mass loss) were measured via thermogravimetric analysis and showed that the introduction of clay into polymer backbones increased thermal stability. SEM, XRD, and the other conventional techniques were used for structural characterization. Dispersion of the modified clay in the polyimide matrix resulted in nanostructured material containing intercalated polymer between the silicate layers. The morphology and properties of PI nanocomposites greatly depend on the functional groups of the organic modifiers, synthesis procedure, and structure of polyimide because of the chemical reactions and physical interactions involved.