Reaktif organobentonit katkıların sert poliüretan köpüğün bazı performans özellikleri üzerine etkisi

Yıl 2017, , 1209 - 1220, 08.12.2017

Murat Erdem , Kübra Ortaç Bilge Erdem Hayrettin Türk

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.369543

Cited By: 1

Öz

Bu
çalışmada; bentonit, amin ve hidroksil fonksiyonelliğine sahip bileşikler ile
modifiye edilmiş ve elde edilen organobentonitler sert poliüretan köpük
nanokompozit (SPKN) sentezinde katkı olarak kullanılmışlardır. Poliüretan
matrikste kil tabakalarının dağılımı dar açılı X-ışını kırınım cihazı
kullanılarak incelenmiştir. Köpüklerin yüzey morfolojileri taramalı elektron
mikroskobu ile incelenmiş, kapalı hücre içerikleri gaz yer değiştirmeli
piknometre kullanılarak belirlenmiş, ısıl iletkenlikleri ısı akış metre cihazı,
basma mukavemetleri ise üniversal test cihazı kullanılarak ölçülmüştür. Katkı
türünün ve miktarının köpüğün ortalama hücre boyutu, kapalı hücre içeriği, ısıl
iletkenliği, yoğunluğu ve basma mukavemeti üzerine etkileri araştırılmıştır.
Elde edilen SPKN’lerin ortalama hücre boyutu ve ısıl iletkenlik değerlerinde
katkı içermeyen sert poliüretan köpüğe (SPK) kıyasla azalma gözlenirken, kapalı
hücre içeriği ve yoğunluk değerlerinde artış tespit edilmiştir. Katkılama ile
birlikte poliüretan köpüğün ısıl iletkenliği yaklaşık %10 mertebesinde
azalmıştır. %1 katkı içeren tüm SPKN’ler için basma mukavemeti değerleri SPK’ye
kıyasla yüksek olmuş, katkı miktarındaki artış ile birlikte mukavemet değerleri
genellikle düşmüştür.

Anahtar Kelimeler

Sert poliüretan köpük, bentonit, nanokompozit, ısıl iletkenlik, basma mukavemeti

Kaynakça

• 1. Zhao C., Yan Y., Hu Z., Li L., Fan X., Preparation and characterization of granular silica aerogel/ olyisocyanurate rigid foam composites, Constr. Build.Mater., 93, 309-326, 2015.
• 2. Nazeran N., Moghaddas J., Synthesis and characterization of silica aerogel reinforced rigid polyurethane foam for thermal insulation application, J. Non-Cryst. Solids, 461, 1-11, 2017.
• 3. Saçak M., Polimer teknolojisi, Gazi Kitabevi, Ankara, Türkiye, 2013.
• 4. Harikrishnan G., Patro T.U., Khakhar D.V., Polyurethane foam-clay nanocomposites: Nanoclays as cell openers, Ind. Eng. Chem. Res., 45, 7126-7134, 2006.
• 5. Zarzyk I., Preparation and characterization of rigid polyurethane foams with carbamide and borate groups, Polym. Int., 65, 1430-1440, 2016.
• 6. Lee Y., Jang M.G., Choi K.H., Han C., Kim W.N., Liquid-type nucleating agent for improving thermal insulating properties of rigid polyurethane foams by HFC-365mfc as a blowing agent, J. Appl. Polym. Sci., 133, Article Number: 43557, 2016.
• 7. Kang M.J., Kim Y.H., Park G.P., Han M.S., Kim W.N., Park S.D., Liquid nucleating additives for improving thermal insulating properties and mechanical strength of polyisocyanurate foams. J. Mater. Sci., 45, 5412-5419, 2010.
• 8. Widya T., Macosko C.W., Nanoclay–modified rigid polyurethane foam. J. Macromol. Sci. B, 44, 897-908, 2005.
• 9. Pauzi N.N.P.N., Majid R.A., Dzulkifli M.H., Yahya M.Y., Development of rigid bio-based polyurethane foam reinforced with nanoclay, Compos. Part B-Eng., 67, 521-526, 2014.
• 10. Aydoğan B., Usta N., Investigation the effects of nanoclay and intumescent flame retardant additions on thermal and fire behaviour of rigid polyurethane foams, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (1), 9-18, 2015.
• 11. Erdem B., Heterohalkalı aromatik bileşiklerin doğal killere adsorpsiyonunun incelenmesi, Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2010.
• 12. Tyan H.L., Liu Y.C., Wei K.H., Thermally and mechanically enhanced clay/polyimide nanocomposite via reactive organoclay, Chem. Mater., 11, 1942-1947, 1999.
• 13. Azzouz A., Platon N., Nousir S., Ghomari K, Nistor D., Shiao T.C., Roy R., OH-enriched organo-montmorillonites for potential applications in carbon dioxide separation and concentration, Sep. Purif. Technol., 108, 181-188, 2013.
• 14. Chen T.K., Tien Y.I., Wei K.H., Synthesis and characterization of novel segmented polyurethane/clay nanocomposites, Polymer, 41, 1345-1353, 2000.
• 15. Danowska M., Piszczyk L., Strankowski M., Gazda M., Haponiuk J.T., Rigid polyurethane foams modified with selected layered silicate nanofillers, J. Appl. Polym. Sci., 130, 2272-2281, 2013.
• 16. Kang J.W., Kim J.M., Kim M.S., Kim Y.H., Kim W.N., Effects of nucleating agents on the morphological, mechanical and thermal insulating properties of rigid polyurethane foams, Macromol. Res., 17, 856-862, 2009.
• 17. Hebda E., Ozimek J., Raftopoulos K.N., Michalowski S., Pielichowski J., Jancia M., Pielichowski K., Synthesis and morphology of rigid polyurethane foams with POSS as pendant groups or chemical crosslinks, Polym. Adv. Technol., 26, 932-940, 2015.
• 18. Patro T.U., Harikrishnan G., Misra A., Khakhar D.V., Formation and characterization of polyurethane-vermiculite clay nanocomposite foams. Polym. Eng. Sci. 48, 1778-1784, 2008.
• 19. Cao X., Lee L.J., Widya T., Macosko C., Polyurethane/clay nanocomposites foams: Processing, structure and properties, Polymer, 46, 775-783, 2005.