Monomer Arakatkısı Yöntemi İle Poli(metakrilamid)/Kil Nanokompozitlerinin Sentezi ve Isıl Bozunma Kinetiği

Poli(metakrilamid)-montmorillonit (PMAA/Mont) nanokompozitlerinin sentezi için yeni bir yöntem başarıyla bu çalışmada uygulanmıştır. Öncelikle metakrilamid (MAA) monomeri, kil mineralinin tabakaları arasına iyon değişim tepkimesi ile yerleştirilmiştir. Montmorillonitin ara tabakalarına yerleştirilen monomer FTIR, XRD ve TGA yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Daha sonra, farklı yüzdelerde kil içeren nanokompozitlerin hazırlanması amacıyla monomer montmorillonitin tabakaları arasında polimerleştirilmiştir. Nanokompozitlerin morfolojik ve ısıl özelliklerinin büyük oranda kil miktarına bağlı olduğu saptanmıştır. XRD ve SEM analizleri, nanokompozitlerin kil tabakalarının homojen dağılmasıyla oluşan intercalated morfolojisine sahip olduğunu göstermiştir. Bozunma aktivasyon enerjisinin hesaplanması amacıyla Kissinger yöntemi kullanılmıştır. PMAA/ Mont nanokompozitlerinin aktivasyon enerjilerinin katkısız PMAA’nın aktivasyon enerjisinden daha büyük olduğu görülmüştür. Bu sonuç, kil mineralinin eklenmesi ile katkısız polimerin ısıl kararlılığının arttığını göstermektedir.

Synthesis and Thermal Degradation Kinetics of Poly(methacrylamide)/Clay Nanocomposites using Intercalated Monomer Method

Anovel method was used successfully for the synthesis of poly(methacrylamide)-montmorillonite (PMAA/ Mont) nanocomposites. Methacrylamide (PMAA) was first intercalated into the interlayer regions of clay minerals by ion exchange reaction. The intercalation of monomers into Mont was confirmed by FTIR, XRD and TGA techniques. Then, the monomers polymerized within the montmorillonite (Mont) layers for preparation of nanocomposites in different clay loading degrees. The morphology and thermal behaviors of nanocomposites were found to be strongly dependent on the clay content. XRD and SEM analysis indicated that the resultant nanocomposites exhibited intercalated morphologies with homogeneous clay platelet distribution. The Kissinger method was used for the calculation of the decomposition activation energy. Activation energies of PMAA/ Mont nanocomposite are higher than those of neat PMAA, indicating that addition of clay mineral improves thermal stability of neat polymer.

___

  • 1. P. Kiliaris, C.D. Papaspyrides, Polymer/layered silicate (clay) nanocomposites: An overview of flame retardancy, Progress Polymer Science. 35 (2010) 902-958.
  • 2. E.P. Giannelis, Polymer Layered Silicates Nanocomposites, Advances Materials. 8 (1996) 29-35.
  • 3. T.J. Pinnavaia, G.W. Beall, Polymer-Clay Nanocomposites, Wiley, Chichester, UK. (2000)
  • 4. E.E. Yalcinkaya, M. Balcan, C. Guler, Synthesis, characterization and dielectric properties of polynorbornadiene-clay nanocomposites by ROMP using intercalated Ruthenium catalyst, Material Chemistry and Physics. 143 (2013) 380-386.
  • 5. T.Lan, P. D. Kaviratna, T. J. Pinnavaia, On the nature of polyimide–clay hybrid composites, Chemistry Materials, 6 (1994) 573-575.
  • 6. S.S. Ray, M. Bousmina, Biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites: In greening the 21st century materials World, Progress Polymer Science, 50 (2005) 962-979.
  • 7. Q.T. Nguyen, D.G. Baird, Preparation of polymer-clay nanocomposites and their properties, Advances Polymer Technology, 25 (2006) 270-285.
  • 8. F. Hussaın, M. Hojjatı, M. Okamoto, R.E. Gorga, Polymer-matrix nanocomposites, processing, manufacturing, and application: an overview, Journal of Composites Materials, 40 (2006) 1511-1575.
  • 9. Y. Kawahara, M. Shioya, Mechanical properties of tussah silk fibers treated with methacrylamide, Journal of Applied Polymer Sience, 65 (1997) 2051- 2057.
  • 10. Q. Zhang, X. Li, Y. Zhao, L. Chen, Preparation and performance of nanocomposite hydrogels based on different clay, Applied Clay Science, 46 (2009) 346- 350.
  • 11. R. Anbarasan, P. Arvind, V. Dhanalakshmi, Synthesis and characterization of Polymethacrylamide–Clay nanocomposites, Journal of Applied Polymer Sience, 121 (2011) 563-573.
  • 12. T.A. Elbokl, C. Detellier, Kaolinite-poly(methacrylamide) intercalated nanocomposite via in situ polymerization, Canadıan Journal of Chemıstry-Revue Canadıenne De Chimie, 87 (2009) 272-279.
  • 13. J.L. Liang, J. P. Bell, D. A. Scola, Preparation and characterization of electropolymerized poly(Nsubstituted methacrylamide) matrices on graphite fibers, Journal of Applied Polymer Sience, 48 (1993) 477–494.
  • 14. H. Qui, F. Xu, L. Li, C. Xiang, Polyacrylamide/Zn 0.4 Ni 0.5 Cu 0.1 Fe 2 O 4 nanocomposites: synthesis, characterization and electromagnetic properties, Materials Chemistry and Physics, 124 (2010) 1039- 1045.
  • 15. E.E. Yalcinkaya, Polynorbornene/MMT nanocomposites via surface-initiated ROMP: synthesis, characterization, and dielectric and thermal Properties, Journal of Materials Science, 49 (2014) 749-757.
  • 16. E.E. Yalcinkaya, In situ synthesis of poly(Nvinylimidazole)/montmorillonite nanocomposites using intercalated monomer and thermal properties, Journal of Composite Materials, 50 (2016) 533-542.
  • 17. F.Demir, B. Demir, E.E. Yalçınkaya, S.Çevik, D.O. Demirkol, Ü.Anık, S.Timur, Amino Acid Intercalated Montmorillonite: Electrochemical Biosensing Applications, RSC Advances, 4 (2014) 50107-50113.
  • 18. M. Kotal, A.K. Bhowmick, Polymer nanocomposites from modified clays: Recent advances and challenges, Progress in Polymer Science, 51 (2015) 127–187.
  • 19. S.S. Ray, M.Okamoto, Polymer/Layered Silicate Nanocomposites: A Review from Preparation to Processing, Progress in Polymer Science, 28 (2003) 1539-1641.
  • 20. Y.F. Shih, L.S. Chen, R.J.Jeng, Preparation and properties of biodegradable PBS/multi-walled carbon nanotube nanocomposites, Polymer, 49 (2008) 4602–4611.
  • 21. M.Tian, C.D.Qu, Y.X. Feng,. Structure and properties of fibrillar silicate/SBR composites by direct blend process, Journal of Material Science, 38 (2003) 4917–4924.
  • 22. G.Chen, D.Shen, Z.Qi, Shear-induced ordered structure in polystyrene/clay nanocomposite, Journal of Material Research, 2 (2000) 351-356.
  • 23. J. Fan, S. Liu, G. Chen, Z. Qi, SEM Study of a Polystyrene/Clay Nanocomposite, Journal of Applied Polymer Science, 83 (2002) 66–69.
  • 24. M. Zanetti, G. Camino, P. Reichert, R. Mülhaupt, Thermal behaviour of poly(propylene) layered silicate nanocomposites, Macomolecular Rapid Communication. 22 (2001) 176–80.
  • 25. S. Bocchini, A. Frache, G. Camino, M. Claes, Polyethylene thermal oxidative stabilization in carbon nanotubes based nanocomposites, European Polymer Journal, 43 (2007) 2942–3222.
Hacettepe Journal of Biology and Chemistry-Cover
  • ISSN: 2687-475X
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1972
  • Yayıncı: Hacettepe Üniversitesi, Fen Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Bir Salen Tipi Schiff Bazı ve Zn(II) Kompleksinin Uyarılmış ve Emisif Hallerinin Ayrıntılı Bir Kıyaslaması ve Modellenmesi: Sentez, Karakterizasyon, Floresans ve TD-DFT Çalışması

Serkan Demir

1,4-Dihidropiridin Türevlerinin Antioksidan Aktivitelerinin Elektrokimyasal Tayini

Özge SÜRÜCÜ, Gülçin BOLAT, Ahmad EL-KHOULY, Miyase Gözde GÜNDÜZ, Rahime SİMŞEK, Serdar ABACI, Filiz KURALAY, Cihat ŞAFAK

Van Gölü Balığı Beyin ve Karaciğerindeki Asetilkolinesteraz EC 3.1.1.7 Enzimi Üzerine Bazı Bitki Özütlerinin İn vitro Etkileri

Zehra BAŞI, Vedat TÜRKOĞLU, Muhammet GÜLER, M. Rıza KIVANÇ

Elektrokimyasal Olarak İndirgenmiş Grafen Oksit ve Poli(2,6- Piridindikarboksilik Asit) Modifiye Camsı Karbon Elektrot ile Hesperidin-Dsdna Tayini

Gözde Aydoğdu Tığ, Şule Pekyardımcı, Bülent Zeybek, Ecem Özlem Bolat

Yeni Modifiye Poli(maleik anhidrid-ko-vinil asetat)/Akriflavin Konjugatının Sentezi, Yapısal Karakterizasyonu ve Suda Çözünürlüğü

Gülderen Karakuş

Ağır Metal Kirlilik Indeksinin Yüzey Sularına Uygulanması: Çamlıdere Örneği

Özlem TUNÇ DEDE

Poli(Pirol-ko-[Cu(salabza)])’nın Elektrokimyasal Sentezi: Katekolün Oksidasyonunda Elektrokatalitik Aktivitesi

Süleyman Yalçınkaya, Didem Çakmak

Türkiye-Manisa’dan Propolis Örneklerinin Kimyasal İçeriği ve Antibiyofilm Aktivitesi

Gülümser Acar DOĞANLI, Gülçin ÜLGER, Nazime Mercan DOĞAN

HO Uygulanan Sıçanlarda Yeni Karbonik Anhidraz Aktivatörleri

Müslüm KUZU, Ramazan DEMİRDAĞ, Ahmet ÖZKAYA, Veysel ÇOMAKLI, Zafer ŞAHİN, Ugur DARDAĞAN, Kader UZUN, Murat KOCA

Monomer Arakatkısı Yöntemi İle Poli(metakrilamid)/Kil Nanokompozitlerinin Sentezi ve Isıl Bozunma Kinetiği

Esra Evrim Yalçınkaya