PS/SIBS/KARBON nanotüp kompozitlerin üretimi, ısıl vemekanik özelliklerinin incelenmesi

Literatürde farklı stirenik termoplastik elastomerlerin (SIS, SEBS, SBS vs), PS polimeri ile birlikte blend nanokompozit hazırlamada kullanıldığı çalışmalar mevcuttur. Fakat, polistiren-poliizobutilen-polistiren (SIBS) triblok kopolimer içeren PS blendi ile ilgili çalışmaların oldukça az olduğu görülmüştür. PS/SIBS ile karbon nanotüp (CNT) dolgunun kullanıldığı bir nanokompozit çalışmasına ise rastlanmamıştır. Bu çalışmada, PS/SIBS blendleri ve PS/SIBS/CNT nanokompozit kompaundları, eriyik harmanlama yöntemiyle bir dahili karıştırıcıda hazırlanmış ve elde edilen nano kompozitlerin şekillendirilmesi laboratuvar tip bir sıcak preste gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan malzemelerin detaylı morfolojik, ısıl ve mekanik özellikleri dolgu yükleme derecesi açısından incelenmiştir. Üretilen blendlerde, PS matris içindeki, SIBS elastomer partikül boyutu, SIBS oranı arttıkça artmış ve bunun sonucunda beklendiği gibi, malzemelerin modül, çekme dayanımı ve tokluk değerleri azalırken, darbe direnci değerleri artmıştır. Ağırlıkça %20 SIBS içeren PS blendinin darbe mukavemeti değerinin, saf PS matris polimerine kıyasla yaklaşık %530 arttığı bulunmuştur. Bu blendin CNT dolgusu (3,5,7,10 phr) ile karıştırılması sonucu oluşturduğu nanokompozitlerde ise, nanotüp oranı artışı ile PS20SIBS blendine kıyasla, SIBS elastomer partiküllerinin boyutunun azaldığı görülmüştür. Bu sonuç, matris içinde dağılan nanotüplerin, proses sırasında PS viskozitesini arttırması sonucu, elastomer fazların birleşmesini engellemesine bağlanmıştır. Nanokompozitlerin tokluk, modül ve çekme dayanımı değerlerinin ise blende nazaran arttığı, darbe dirençlerinin ise azaldığı saptanmıştır. Hazırlanan malzemeler arasında, mekanik özellikler açısından optimum kompozisyona sahip olduğu düşünülen 5 phr CNT içeren nanokompozitin tokluk değerinin, PS20SIBS blendine kıyasla %117 arttığı, aynı nanokompozitin sabit gerilim altındaki sünme deformasyonunun ise, blende kıyasla yaklaşık %40 azaldığı bulunmuştur. Hazırlanan tüm PS20SIBS/CNT nanokompozitlerin ağırlıklarının %50 sini kaybettikleri sıcaklık (Td50) değerlerinin ve maksimum bozunma hızlarındaki sıcaklıklarının, PS20SIBS blendine göre yüksek olduğu ve bu nedenle ısıl kararlıklarının arttığı saptanmıştır.