Nanopartikül ilaveli PLA ve PHB biyokompozitlerinin bazı özelliklerinin belirlenmesi

Günümüzde istenen özelliklere sahip bir çok inovatif malzeme nano ölçekli partikül gruplarının bir araya getirilmesiyle üretilmektedir. Nano yapıda partiküller kullanılarak üretilen bu malzemeler nanokompozit olarak adlandırılmaktadır. Bu partiküller birçok avantaja sahip olduğundan birçok uygulamada kullanılmaktadır. Malzeme özelliklerini iyileştirmek için yüksek yüzey alanına ve nano ölçek ve boyutlara sahip olan nanopartiküllerin önemli bir potansiyeli vardır. Özellikle polimer matrislerde çok sık kullanılmaktadırlar. Böylece bu partiküllerden farklı uygulamalarda kullanılan polimer kompozitlerin özelliklerinin iyileştirilmesinde faydalanılmaktadır. Bu kompozitler ise polimerik nanokompozitler olarak adlandırılmaktadır. Nankompozitler birçok önemli özelliklerinden dolayı üstün malzemelerdir. Nanokompozitler düşük maliyeti, yüksek direnci ve hafif olmasından dolayı paketleme endüstrisinden havacılık endüstrisine birçok uygulamalarda kullanılabilmektedir. Polimerik nanokompozitlerin yapımında kullanılan materyallerin fiyatları son zamanlarda düşmeye başlamış ve böylece farklı nano ölçekli materyallerin farklı uygulamalarda kullanımına başlanmıştır. Bu çalışmada nano kil (%0.5, %2, %4) ve selüloz nano fibril (% 0.5, % 2, % 4) ilaveli polihidroksibutirat (PHB) ve polilaktik asit (PLA) üretimi ve karakterizasyonu araştırılmıştır. Kompozitlerin termal özelliklerinin yüksek olması özellikle bazı yerlerde oldukça önemlidir. Bu nedenle pek çok farklı partikül kullanılarak kompozitlerin termal özellikleri iyileştirilmeye çalışılmıştır. Çalışmamızda nano yapılı hekzagonal nano bor nitrür (hNBN), hazırlanan biyokompozitlerin özelliklerini iyileştirmek için kullanılmıştır. %1, %5 ve %10 oranlarında nano bor nitrür optimum özelliklere sahip olan kompozitlere ilave edilmiştir. Aysa Instruments çift vidalı ekstruder, polimer ve partikül karışımının hazırlanmasında kullanılmıştır. Elde edilen kompozitlerin yoğunluğu, su alma ve şişme, eğilme direnci ve eğilme modülü, çekme direnci ve çekme modülü ve çentikli şok direnci gibi mekaniksel özellikleri; taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile morfolojik analizler; diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ve Termogravimetrik analiz (TGA) ile termal özellikler; x-ışını kırınım spektraskopisi yardımıyla kristalinite analizi; polimer ve partiküller arasındaki etkileşimleri belirlemek için FTIR analizi yapılamıştır. Ayrıca örneklerin dış ortam performansını belirlemek için yaşlanma analizi gerçekleştirilmiştir.