Nano katkılarla ve mikroyapı tasarımı ile sert poliüretan malzemenin ısıl iletkenliğinin azaltılması

Bu çalışmada, yerli kil hammaddesinden başlanarak modifikasyon ile nano kil eldesi çalışılmış ve modifiye edilen kilin sert poliüretan (PU) köpük üretiminde kullanımı ile hücre boyutu, hücre dağılımı gibi yapısal özellikler ve ısıl iletim ve basma mukavemeti özelliklerine etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca, atık PU malzemesinin geri dönüştürülerek toz halinde yeni PU üretiminde katkılanması ile hücre oluşumuna etkileri ve ısıl ve mekanik özelliklerdeki değişim incelenmiştir. Bunun yanında PU oluşumu esnasında akışın yönlendirilmesi ile hücre boyutlarında ve şeklinde değişim ve ısıl ve mekanik özelliklerdeki değişimler de incelenmiştir. Hidrofilik özellikteki kil hammaddesi Hegzadesiltrimetilamonyum bromit (CTAB) modifikasyon ajanı kullanılarak modifiye edilmiş ve hidrofobiklik seviyesi 13°'den 80°'ye çıkarılmıştır. Modifikasyon ile tabakalar arası mesafe 12,5 Å'dan 18,8 Å'a çıkarılmıştır. Modifiye edilen kil kullanılarak üretilen kompozitin hücre boyutu standarda göre %65 azaltılmış ve ısıl iletimde de %8'lik bir azalma sağlanmıştır. Atık PU tozu kullanılarak üretilen sert PU üründe ise hücre boyutu %15 oransal olarak indirilmiş ve ısıl iletim de %2,5 oranında azaltılmıştır. Yönlendirme ile hücre boyutları %35 oranında küçültülmüş ve buna bağlı olarak da ısıl iletkenlik %6,5 oranında azaltılabilmiştir. Tüm çalışmalarda basma mukavemeti de incelenmiş ve özellikle buzdolabı uygulamasında alt sınır olan 120 kPa seviyesinin altına düşmediği görülmüştür. Çalışmada elde edilen en düşük ısıl iletkenlik değeri 20,7 mW/mK olmuştur.