Preparation and characterization of novel silicone-urea copolymers and composites

Termoplastik silikon-üre (TPSU) kopolimerleri, yeni bir bakış açısıyla, içerisinde yüksek molekül ağırlıklı ve amin sonlu PDMS oligomerleri, halkalı alifatik diizosiyant (HMDI) ve düşük molekül ağırlıklı diamin zincir uzatıcılar ile hazırlandı ve karakterize edildi. Bu çalışmadaki amaçlarımızdan biri, PDMS zincir uzunluğunun termoplastik silikon-üre (TPSU) kopolimerlerinin çekme-uzama ve yorulma özelliklerine olan etkisini anlamaktı. Kütlece üre sert kısım oranları %1,24 ile %5,14 arasında değişen kopolimerler hazırlandı. Bu kopolimerlerin, oldukça düşük sert kısım oranlarına rağmen oldukça kuvvetli film oluşturdukları ve mikro faz ayrımlı bir morfolojiye sahip oldukları gözlendi. Eşit üre miktarlarına sahip silikon-üre kopolimerleri karşılaştırıldığında, PDMS?31,500 ile hazırlanan kopolimerler, PDMS?10,800 ile hazırlananlara göre kopma anında daha yüksek kuvvet gösterdiler. Buna ek olarak, PDMS?31,500 içeren silikon-üre kopolimerlerinin, PDMS?10,800 içerenlere ve hatta kimyasal çapraz bağlı silikon kauçuklara göre daha düşük yorulma değerleri gösterdikleri gözlendi. PDMS zincirlerinin kendi kendilerine dolanmaya başladığı kritik molekül ağırlığı (Me) 25,000 g/mol'dür. Elde ettiğimiz sonuçlar molekül ağırlığı Me değerinin üzerinde olan PDMS oligomerlerinin silikon-üre kopolimerlerinin çekme-kopma ve yorulma davranışları üzerinde önemli bir sinerjik etkisi olduğunu göstermektedir. Bu çalışmadaki ikinci amacımız, şu ana kadar hiç çalışılmamış olan silika dolgu malzemelerinin silikon-üre kopolimerlerinin özellikleri üzerindeki etkisini incelemekti. Bu amaçla hidrofobik silika içeriği kütlece %37,5'e varan silikon-üre kopolimerleri ilk kez hazırlandı. PDMS- 31,500 bazlı silikon-üre kopolimerlerine silika dolgu malzemelerinin eklenmesi ile modül, çekme-kopma ve kopma anındaki uzama değerlerinde çok büyük artılar gözlendi. Silika ilavesini yorulma davranışlarında az da olsa olumsuz bir etkiye neden olduğu gözlendi. Silika ile termoplastik silikon-üre kopolimerleri arasındaki etkileşim FTIR spektroskopisi kullanılarak incelendi.