PS/PVA Kompozitlerinin Film Oluşumuna Hacim Kesri Etkisinin Işık Geçirgenliği ile İzlenmesi

Öz

Polistren (PS) katkılı Poli Vinil Alkol (PVA) dağılımının film oluşum süreci foton geçirgenliği (PT) teknikle incelenmiştir. Filmler, oda sıcaklığında optik ölçümler için ağırlıkça %10 ile %100 arasında değişen farklı bileşimlerde PS ve PVA dağılımının bir karışımı olarak hazırlandı. Film oluşum süreci, PT kullanılarak numunelerden geçen ışık şiddeti (Itr) ölçülerek izlendi. Film oluşumunun iki aşamada gerçekleştiği gözlemlendi: boşluk kapanması ve difüzyon aşamaları. PVA kafesinde PS parçacıklarının dağılımını yorumlamak için süzme modeli kullanıldı. Süzme teorisine göre, perkolasyon eşiği Rc 0,4 ve PVA'nın hacim kesri için 1.01 tahmin edilen değer olan 1,00'e çok yakın bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• PS
• PVA
• Mekanik
• Foton Taşınımı
• Aktivasyon Enerjisi

Volume Fraction Effect for the Film Formation of PS/PVA Composites by Monitoring Photon Transmission Technique

Abstract

Film forming of the polystrene (PS) doped Poly Vinyl Alcohol (PVA) particles were studied by photon transmission (PT) technique. The films were prepared as a mixture of PS and PVA particles at different compositions ranging from 10 to 100 wt % for the optical measurements at room temperature The film formation process was monitored by measuring the transmitted light intensity (Itr) from the samples using PT. The film formation includes two stages: void closure and interdiffusion stages. Percolation model was employed to interpret the distribution of PS particles in PVA lattice. Percolation threshold, Rc, was found to be as 0.4 and the volume fraction of PVA as a power law with exponent 1.01 which is very close to the predicted value, 1.00, by the percolation theory.

Keywords

• PS
• PVA
• Mechanic
• Photon Transmission
• Activation Energies

Kaynakça

1. Arda, E., Kara, S., & Pekcan, O. (2013). Phase Transitions, 86(10), 1017-1032. doi:10.1080/01411594.2012.751535
2. Broadbent, S. R., & Hammersley, J. M. (1957). Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 53(3), 629-641. doi:10.1017/S0305004100032680
3. Chan, K. S., Senin, H. B., & Naimah, I. (2009). Nanoscience and Nanotechnology, 1136, 366-369. Retrieved from ://WOS:000268921300072
4. Chan, L. W., Hao, J. S., & Heng, P. W. S. (1999). Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 47(10), 1412-1416. Retrieved from ://WOS:000083158000011
5. Chen, W., Tao, X. M., Xue, P., & Cheng, X. Y. (2005). Applied Surface Science, 252(5), 1404-1409. doi:10.1016/j.apsusc.2005.02.138
6. Fukumori, T., & Nakaoki, T. (2013). Open Journal of Organic Polymer Materials, 03, 110-116. doi:10.4236/ojopm.2013.34018
7. Hallensleben, M. L. (2000).. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a21_743
8. Jiang, S., Liu, S., & Feng, W. H. (2011). Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 4(7), 1228-1233. doi:10.1016/j.jmbbm.2011.04.005

9. Kelly, C. M., DeMerlis, C. C., Schoneker, D. R., & Borzelleca, J. F. (2003). Food and Chemical Toxicology, 41(5), 719-727. doi:10.1016/S0278-6915(03)00003-6
10. Mackenzie, J. K., & Shuttleworth, R. (1949). Proceedings of the Physical Society. Section B, 62(12), 833-852. doi:10.1088/0370-1301/62/12/310
11. Paiva, M. C., Zhou, B., Fernando, K. A. S., Lin, Y., Kennedy, J. M., & Sun, Y. P. (2004). Carbon, 42(14), 2849-2854. doi:10.1016/j.carbon.2004.06.031
12. Pekcan, O. (1997). Trends in Polymer Science, 5(6), 177-180. Retrieved from ://WOS:A1997XG73500002
13. Provder T., W. M. A. a. U. M. W. (1996). (Vol. 648). Washington DC.: American Chemical Society.
14. Ray, S. S., & Okamoto, M. (2003). Progress in Polymer Science, 28(11), 1539-1641. doi:10.1016/j.progpolymsci.2003.08.002
15. Sahini, M., & Sahimi, M. (1994). london: Taylor and Francis.
16. Sperry, P. R., Snyder, B. S., Odowd, M. L., & Lesko, P. M. (1994). Langmuir, 10(8), 2619-2628. doi:DOI 10.1021/la00020a021
17. Stauffer, D. (1985). Introduction to Percolation Theory. London: Taylor and Francis.
18. Stauffer, D., & Aharony, A. (1994). Introduction To Percolation Theory. London: Taylor&Francis.
19. Ugur, S., Yargi, O., Durmaz, Y. Y., Karagoz, B., Bicak, N., Yagci, Y., & Pekcan, O. (2011). Polymer Composites, 32(6), 869-881. doi:10.1002/pc.21094
20. Ugur, S., Yargi, O., Gunister, E., & Pekcan, O. (2008). Applied Clay Science, 42(1-2), 39-49. doi:10.1016/j.clay.2008.02.009
21. Ugur, S., Yargi, O., & Pekcan, O. (2008). Polymer Composites, 29(2), 179-186. doi:10.1002/pc.20378
22. Xu, Y. X., Hong, W. J., Bai, H., Li, C., & Shi, G. Q. (2009). Carbon, 47(15), 3538-3543. doi:10.1016/j.carbon.2009.08.022
23. Yang, D. Z., Li, Y. N., & Nie, J. (2007). Carbohydrate Polymers, 69(3), 538-543. doi:10.1016/j.carbpol.2007.01.008
24. Yargi, O., Gelir, A., Ozdogan, M., Nuhoglu, C., & Elaissari, A. (2016). Journal of Applied Polymer Science, 133(15). doi:10.1002/app.43289
25. Yoo, J. N., Sperling, L. H., Glinka, C. J., & Klein, A. (1991). Macromolecules, 24(10), 2868-2876. doi:DOI 10.1021/ma00010a036
26. Zhang, J., Wang, J. F., Lin, T., Wang, C. H., Ghorbani, K., Fang, J., & Wang, X. G. (2014). Chemical Engineering Journal, 237, 462-468. doi:10.1016/j.cej.2013.10.055