Termoplastik elastomer esaslı kompozitlerin elektriksel özelliklerinin incelenmesi

Son zamanlarda esnek polimerik malzemelerin elektriksel iletkenlikleri ile ilgili birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalardan en önemlilerinden birisi de yalıtkan karakterdeki polimerlere iletken katkı maddelerinin eklenmesiyle elektriksel olarak iletken esneme yeteneğine sahip kompozitlerin elde edilmesidir. Bu çalışmada kompozit matrisi olarak termoplastik ve kauçuğa ait özellikleri birarada taşıyan termoplastik elastomer (TPE) sınıfından olan SEBS (stiren-etilen-bütilen-stiren) kopolimeri kullanılmıştır. SEBS polimerinde etilen-bütilen blokları esneklik sağlarken; stiren blokları ikincil etkileşimler ile fiziksel çapraz bağlar oluşturmakta ve bunun sonucunda sert kısımlar olarak adlandırılan bölgeleri oluşturmaktadır. Elektriksel olarak iletken kompozit yapılar elde etmek için SEBS polimerine grafit ve indirgenmiş grafen oksit gibi karbon esaslı dolgu maddeleri ilave edilmiştir. Çalışmada kullanılan grafit satın alınmış, indirgenmiş grafen oksit ise grafitten bir takım reaksiyonlar sonunda laboratuvarda elde edilmiştir. Bu amaçla proje kapsamında literatürde yaygın olarak kullanılan "Modifiye Hummers Metodu" kullanılmıştır. Bu yöntemde büyük grafit partikülleri sırasıyla güçlü asit, yükseltgen madde, indirgen kimyasallar ile muamele edilerek süzülmüş ve ardından vakum etüvde kurutulmuştur. Elde edilen indirgenmiş grafen oksitin yapısı taramalı elektron mikroskobu ve geçirmeli elektron mikroskobuyla incelenmiştir. Kompozitler üç adımda üretilmiştir. İlk adımda polimer çözgende çözülmüştür. İkinci adımda dolgu maddeleri önce çözgen ile sonra da polimer çözeltisi ile yüksek kayma hızına sahip karıştırıcı ile karıştırılmıştır. Elde edilen karışımdan çözeltiden dökme yöntemine göre filmler elde edilmiştir. Çözgenin uzaklaştırılması sonunda elde edilen kompozit malzeme sıcak pres ile ısı ve basınçla kalıplama yöntemi göre homojen film formuna sokulmuştur. Üretilen kompozit filmlerin elektriksel ve morfolojik özellikleri incelenmiş ve birbirleriyle kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bir kompozitin elektriksel iletkenliği polimer ve dolgu maddesinin türünden etkilenmektedir.