Grafen Oksit ve Deniz Kabuğu Takviyeli Polivinil Klorür Hibrit Kompozitlerin Karakterizasyonu

Authors : Meryem GÖKTAŞ, Ferda MİNDİVAN

Pages : 685-692

Doi:10.31590/ejosat.782828

View : 18 | Download : 15

Publication Date : 2020-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Grafen türevleri içerisinde özellikle grafen oksit (GO); kolay sentezi, geniş yüzey alanı ve antibakteriyel özellikleri nedeniyle kompozit uygulamaları için yaygın olarak kullanılan bir dolgu maddesidir. Deniz kabuğu atıkları % 95'in üzerinde kalsiyum karbonat (CaCO3) ve çevreye ve insan sağlığına % 1-5 oranında zararlı gazlar üretebilen organik maddelerden oluşan zengin kaynaklardır. Bu çalışmada hem GO’nun mükemmel özelliklerinden yararlanmak hem de deniz kabuğu atıklarının geri dönüşümünü sağlamak için polivinil klorür (PVC) hibrit kompozitlerin üretilmesi ve yapısal özelliklerinin karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ağırlıkça (ağ.) % 5, 10, 15 ve 20 öğütülmüş deniz kabuğu tozları (DK) ve ağ. % 0.1 dolgulu GO içeren hibrit kompozitler, koloidal karıştırma yöntemi ile üretilmiştir. DK’nın XRF analizinde en yüksek oksit içeriğinin ağ. % 98.53 oranında CaO’ den oluştuğu belirlenmiştir. XRD analizinde düşük DK içeriğinde (ağ. %5-%10) hibrit kompozitlerin, tabakalar arası mesafe, kristal boyut ve mikro gerilme değerleri PVC-GO kompoziti ile benzer sonuçlar göstermiştir. Yüksek DK içerikli (ağ. % 15 ve % 20) hibrit kompozitlerin XRD paternleri, kalsit ve aragonit faz piklerinin dışında grafen pikinin gözlenmediğini göstermiştir. Sonuç olarak, yüksek DK içeriği, grafenin PVC matrisinde başarıyla eksfoliye olmasına sebep olmuştur. %20 DK içeriğinde, DK ve GO’nun çekirdeklenme merkezleri olarak davranması, PVC-GO/DK%20 hibrit kompozitinin en yüksek kristal boyut değerine ve en düşük mikro gerilme değerine sahip olmasına neden olmuştur. FTIR analiz sonuçları, hibrit kompozitlerde baskın kristal formunun aragonit olduğunu doğrulamıştır. SEM ve EDX analizleri, DK ve GO'nun polimer matrisinde homojen dağılımlarını ve hibrit kompozitlerin pürüzsüz yüzey görüntülerini sunmuştur.
Keywords : Hibrit kompozit, Grafen oksit, Karakterizasyon, PVC, Deniz kabuğu