Organik boya katkılı kompozitlerin optik, dielektrik ve termal özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalıĢmasında, katkı maddesi olarak kullanılan kongo kırmızısı boyar maddesinin yalıtkan davranıĢ gösteren PMMA ve PVC polimerlerinin optik, dielektrik ve termal, davranıĢı üzerindeki etkisinin incelenmesi amaçlanmıĢtır. Bu amaçla, kongo kırmızısı katkılı PMMA ve PVC kompozitlerinin yansıma, kırılma indisi ve optik enerji bant aralığı gibi optik özellikleri belirlenmiĢtir. KK ile katkılanmıĢ PMMA ve PVC filmlerinin optik geçirgenlik spektrumu ölçümleri, ultraviyole görünür bölgede (UV-Vis) (353 nm ve 518 nm'de) yüksek soğurma gösterdiği ve geniĢ görünür bölge ıĢığını (190 nm-640 nm) önemli ölçüde engellediği görülmüĢtür. Ağırlıkça %1‟lik KK içeren PMMA/KK ve PVC/KK kompozit filmleri 290 nm ve 416 nm'de maksimum absorpsiyon bantları göstermiĢ, ancak geçirgenlik yüzdelerinin saf PMMA ve PVC'ninkilere kıyasla makul ölçüde azaldığı tespit edilmiĢtir. Her iki kompozitin de 640 nm ile 800 nm aralığında yüksek geçirgenlik gösterdiği belirlenmiĢtir. PMMA/CR ve PVC/CR kompozit filmlerinin optik bant enerji aralıkları (Eg), kırılma indisi ve % yansıma gibi optik sabitleri hesaplanmıĢtır. Dielektrik grafiklerinden Kongo kırmızısının polimer matrislerine %70 ağırlık oranına kadar katkılanması durumunda dielektrik sabitinin arttığını göstermiĢtir. Dielektrik sabitinin tüm örnekler için frekans arttıkça azaldığı tesbit edilmiĢtir. PMMA ve PVC'nin ac (alternatif akım) iletkenlik değerleri, polimer kompozitlerindeki artan KK katkısı ile artıĢ gösterirken, ac iletkenlik değerlerinin saf polimerler ile KK arasındaki değerlerde olduğu bulunmuĢtur. Ayrıca, PMMA ve PVC polimer matrislerine CuPc boyar maddesi katkılanarak dielektrik özellikleri ve bazı optik çalıĢmalar da gerçekleĢtirilmiĢtir. UV-Vis, Fourier transform infrared spektroskopisi (FT-IR) ve Termogravimetrik Analiz (TGA) ölçümleri, KK'nın 500 °C'de termal ayrıĢması sonucunda aromatik halkaya bağlı azo grubu (‒N=N‒) bağlarının koptuğu tespit edilmiĢ ve 360 °C'nin üzerinde KK'den N2 gazının uzaklaĢtığı belirlenmiĢtir. PMMA/KK ve PVC/KK kompozitlerinin termal davranıĢının incelenmesi çalıĢmalarında, KK ilavesinin PVC'den HCl uzaklaĢtırmasına olan etkisi de incelenmiĢtir.