Montmorillonit dolgulu HIPS/EVACO blend kompozitlerinin üretimi ve ısıl ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Bu projede amaç, organik montmorillonit (Org-MMT) ve poli(etilen vinil asetat karbon monoksit) (EVACO) uyumlu kauçuk katkı maddesi ile dolgulanmış HIPS ile harmanlanmış yeni nanokompozitlerin üretilmesi ve termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesidir. HIPS/EVACO blendi (ağırlıkça 80/20 oranında) ve bu blendin 1,3,5 phr Org-MMT katkılı üçlü nanokompozit ile HIPS/Org-MMT ikili nanokompozit kompaundları laboratuvar tip bir dahili karıştırıcıda eriyik harmanlama yöntemiyle hazırlanmıştır ve sıcak pres kullanılarak şekillendirilmiştir. Hazırlanan malzemelerin detaylı morfolojik, ısıl, statik ve dinamik mekanik özellikleri, uyumlaştırıcı etkisi ve dolgu yükleme derecesi açısından incelenmiştir. X-ışını difraktogramlarından üretilen kompozitlerin aralanmış tabakalı nanokompozit yapısına sahip olduğu bulunmuştur. Üretilen blend ve nanokonpozitler, saf HIPS ve HIPS/Org-MMT ikili nankompozitlere kıyasla, geniş bir sıcaklık aralığında (-50 °C ve +80 °C), daha yüksek bir dinamik mekanik sönümleme (tanδ) performansı sergilemişlerdir. HIPS/EVACO blendinin sönümleme değeri, saf HIPS'e kıyasla 25 °C'de % 54 artarken, üçlü nanokompozitlerde bu değer yaklaşık % 104 olarak saptanmıştır. EVACO içermeyen ikili nanokompozitlerin mekanik sönümleme performansları ise saf HIPS'e göre değişmemiştir. Ayrıca, üçlü nanokompozitlerin bu sıcaklıktaki depolama modülü değerleri HIPS/EVACO blendine göre artmış olup malzemelerin elastik karakterinin yüksek olduğunu göstermektedir. Bu sonucun, blende kıyasla, nanokompozitlerin daha heterojen ve daha çok sayıda ve küçük çatlaklar içeren kırık yüzey morfolojileri ve daha düşük sünme deformasyonu ile daha yüksek deformasyon geri kazanım değerleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. HIPS/EVACO blend nanokompozitlerin darbe mukavemeti değerleri, blend, saf HIPS ve ikili kompozitlere kıyasla artmıştır. Diğer yandan, nanokompozitlerin tokluk değerleri saf HIPS ve blende göre azalmış ve bu sonuç, birbiri ile uyumlu olmayan HIPS ve EVACO polimerlerinin arafazında, çekme deformasyonu sırasında oluşan olası büyük kavitelere dayandırılmıştır. Üçlü nanokompozitlerin, HIPS polimerine kıyasla, daha yüksek sıcaklıkta daha düşük bozunma hızları ve daha yüksek miktarda kül oranları ile, yüksek ısıl kararlılık sergiledikleri saptanmıştır. Sonuç olarak, 3 ve 5 phr Org-MMT içeren nanokompozitlerin optimum sertlik/sönümleme dengesine sahip oldukları görülmüştür.