Poliinden/montmorillonit nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektroreolojik özelliklerinin araştırılması

Bu çalışmada, önce FeCl3 yükseltgen tuzu kullanılarak poliinden (PIn) sentezlendi. İkinci aşamada; Öncelikle ham bentonit zenginleştirme prosesine tabi tutularak Na-montmorillonit (Na-MMT) içeriği artırıldı. Zenginleştirme işleminin ardından metilen mavisi testiyle katyon değiştirme kapasitesi 76 meq/100 g kil olarak belirlendi. Na-MMT, setiltrimetilamonyum bromür (CTMAB) kuaterner amonyum tuzu ile modifiye edilerek organo-montmorillonit (O-MMT) hazırlandı. Daha sonra sırasıyla üç farklı yüzdede PIn içeren K1 [PIn(%94,5)/O-MMT(%5,5)], K2 [PIn(%92,8)/O-MMT(%7,2)] ve K3 [PIn(%87,9)/O-MMT(%12,1)] PIn/O-MMT nanokompozitleri sentezlendi. Hazırlanan PIn, Na-MMT, O-MMT ve PIn/O-MMT numuneleri FTIR spektroskopisi, termogravimetrik analiz (TGA), X-ışınları kırınımı (X-RD), element analizi, iletkenlik, dielektrik sabiti, manyetik süseptibilite, yoğunluk, tanecik boyutu ölçümleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve zeta potansiyeli çalışmaları ile karakterize edildi. Karakterizasyon sonuçlarından K1 nanokompozitin dağılmış tabakalı (exfoliate), K2 ve K3 nanokompozitlerin ise aralanmış tabakalı (interkalate) yapıda oldukları ve PIn/O-MMT nanokompozitlerin başarıyla sentezlendiği anlaşıldı. PIn, K1, K2 ve K3 numunelerin silikon yağı (SO) içerisinde bir seri hacim kesrinde (%5-25, V/V) süspansiyonları hazırlandı. Bu süspansiyonların çökelme kararlılıkları tespit edildi. Uygulanan dış elektrik alan kuvveti altında elektroreolojik (ER) aktivite gösterdikleri belirlendi. Süspansiyonların ER aktiviteleri üzerine dağılan fazın hacim kesri, kayma hızı, elektrik alan kuvveti, frekans ve sıcaklığın etkileri araştırıldı. Newtonian olmayan kayma incelmesi türünden reolojik davranış gözlendi. Ayrıca süspansiyonlara sürünme testleri uygulandı ve tersinir viskoelastik deformasyon gösterdikleri belirlendi. Son olarakta bentonit/SO süspansiyonların E = 2,5 kV/mm altında akıllı bir malzeme gibi davranarak otomobil amortisörünün titreşim sönümleme kabiliyetini %65 oranında artırdığı ve endüstriyel uygulamalar için uygun olabileceği tespit edildi.