Modifiye vermikülit ilavesi ile düşük ısıl iletkenliğe sahip vermikülit katkılı nanokompozit poliüretan köpüklerin geliştirilmesi

Poliüretan malzemeler, bugünün dünyasında çok çeşitli kullanım alanına sahip malzemelerdir. Mükemmel ısı yalıtımı, kimyasal direnç ve tokluğa sahip ilginç bir polimer ailesi olan sert poliüretan köpükler, buzdolabı endüstrisinde yaygın olarak ısı yalıtımı amaçlı olarak kullanılırlar. Sert poliüretan köpükler, buzdolaplarını soğuk tutmak için gereken enerjiyi azaltarak sürdürülebilirliğe ve eko-tasarıma büyük katkı sağlarlar. Gereken enerjiyi azaltmak için, sert poliüretan köpüğün termal iletkenliği azaltılmalı ve termal iletkenliği azaltmak için hücre boyutu daha küçük olmalıdır. Sert poliüretan köpüğün hücre boyutunu azaltmak için çeşitli katkı maddeleri kullanılır. Kil, bu malzemelerden biridir. Kilin, polimer matrise uyumluluğunun sağlanabilmesi için, modifikasyonu gereklidir. Bu çalışmada, sert poliüretan köpüğün ısıl iletkenliğini düşürmek için, kil olarak nanopartikül büyüklüğüne sahip vermikülit kullanılmıştır. Vermikülitin modifikasyonu için 1 CEC, 2 CEC ve 3 CEC oranlarında, kuaterner amonyum tuzu olarak CTAB kullanılmıştır. Modifiye edilmiş vermikülitin, ağırlıkça %1, %3, %5, %7 ve %10 katkılanmasıyla, sert poliüretan köpüğün ısıl ve mekanik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Modifiye edilen vermikülitin, tabakalar arası mesafesi ölçülerek, temas açısı belirlenmiştir. Temas açısının en yüksek elde edildiği CTAB oranı 2 CEC olarak belirlenmiştir. 2 CEC oranında CTAB ile modifiye edilen, ağırlıkça %5 vermikülit katkılı katı poliüretan köpükte, optimal sonuç elde edilerek hücre boyutunda standart poliüretan köpüğe göre %59 küçülme sağlanmıştır. Hücre boyutundaki küçülme ile termal iletkenlik katsayısında %8 azalma sağlanmıştır.