Nadir toprak elementi katkılı polimer kompozit sentezi ve elektriksel özelliklerinin cevap yüzey yöntemi ile optimizasyonu

Son yıllarda polimerlere farklı katkı maddelerinin eklenmesiyle elde edilen kompozitlerin elektriksel özellikleri ile ilgili birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada katkı maddesi olarak stratejik öneme sahip Nadir Toprak Elementlerinin (NTE) tuzlarından olan Kadmiyum Sülfit (Cds) ve Seryum (III) Nitrat Hekzahidrat (CeNO3) tuzları kullanılmıştır. Tez kapsamında, Maleik Anhidrit monomeri ile Stiren ve Metil Metakrilat monomerlerinin kopolimerleri Serbest Radikalik Polimerizasyon Metoduyla sentezlenmiştir. Bu kopolimerlerin Dielektrik sabiti (έ) ve elektriksel iletkenliklerini (σ) optimize etmek için Cevap Yüzey Yöntemi (CYY) kullanılmıştır. Seçilen proses parametreleri (Frekans, uygulanan gerilim ve NTE miktarı) arasındaki niceliksel ilişki ve bu parametrelerin modeldeki önemi varyans analizi (ANOVA) ile değerlendirilmiştir. Her iki kopolimer içinde frekansın artmasıyla polimerlerin έ azalmış ve polimerdeki artış göstermiştir. Frekansın ve NTE içeriğinin artışıyla her iki kopolimerinde elektriksel iletkenlik değerlerinde artış olmuştur. Uygulanan gerilimin her iki kopolimerde de έ ve σ üzerine önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. ANOVA sonuçlarına göre modelin en önemli parametresi NTE miktarıdır. CYY programına uygun olarak sentezlenen kompozitlerin yapısal özellikleri Fourier Dönüşümü Kızılötesi spektrofotometre (FTIR), yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile araştırılmıştır. FTIR testleri kompozitlerde kimyasal bağlarda önemli bir değişimin bulunmadığını göstermiştir. SEM sonuçları, NTE'lerin polimer içerisinde homojen bir dağılım gösterdiğini ve polimer yüzey özelliklerini pürüzsüzleştirdiğini göstermiştir. X-ışını difraktometresi (XRD) analizi ile polimerler içindeki NTE varlığı kanıtlanmıştır. NTE'lerin polimerlerin termal özellikleri üzerine etkisi termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir.