Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı

Effect of organo-modified clay addition on properties of polyhydroxy butyrate homo and copolymers nanocomposite films

Organo modifiye kil katkısının polihidroksi bütarat homo ve kopolimer nanokompozit filmlerin özellikleri üzerindeki etkisi

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 320705 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

As an alternative to conventional non-degradable food packaging plastics, bionanocomposites, based on bacterial biodegradable thermoplastic polyesters, poly(hydroxybuthyrate) (PHB) and poly(hydroxybutyrate-covalerate) (PHBHV) polymers incorporated with commercial organomodified monmorillonite (OMMT) were prepared by solution intercalation and melt-mixing techniques. The enhancements in barrier, mechanical, thermal, surface and optical properties of resulting nanocomposite films were evaluated as effected by OMMT concentration and preparation method.The degree of dispersion of layered silicates into polymer matrix was evaluated by X-Ray diffraction (XRD) analyses. The best level of dispersion was obtained in nanocomposites that contain 1%w/w of OMMT. However, intercalated structure was observed at higher amount of clay loaded composites. The fine delamination of OMMT in PHB and PHBHV matrix was found to be responsible for the improvements in water vapor barrier performance since more tortuous path formed for permeation of water vapor. Moreover, enhancement in mechanical and thermal properties was highly depending on the dispersion level of layered silicates which is in good accordance with structural analyses. Addition of 2%w/w of OMMT reduced the WVP of virgin films by 41.1%. Meanwhile, improvements were less significant at higher amount of clay loaded samples due to weak interaction between polymer and layered silicates. Moreover, significant improvements in mechanical properties including doubled tensile strength and 69% increase in strain at break were obtained for 2%w/w of OMMT incorporated PHB composites. In addition, significant enhancement in thermal stability, which is the major drawback of PHB films, was obtained in nanocomposites, decomposition temperature increased by 10 oC compared to pristine polymers. Moreover, addition of layered silicates into polymer matrix at low content resulted in increase in erosion rate which makes nanocomposites more eco-friendly promising alternative to conventional barrier packaging systems.

Summary:

Polihidroksibütirat (PHB) ve Polihidroksibütirat-cohidroksivalerat (PHBHV) nanokompozit filmler, mevcut geleneksel gıda ambalaj uygulamalarında kullanılan filmlere atlernatif olarak çözücü interkalasyon ve eriyik karıştırma yöntemleri ile hazırlandı. Bu çalışmada organomodifiye tabakalı silikat nanokil (OMTS) miktarının, ve nanokompozit hazırlama metodunun etkisi, yapısal, bariyer mekanik termal ve optik özellikleri incelenerek belirendi. Analizler sonucu, düşük oranda kil katkılı nanokompozit filmlerde, kil tabakaların polimer zincirleri içindeki dağılımın yüksek oranda kil katkılı örneklere göre daha iyi olduğu gözlemlendi. Polimer zincirlerindeki kil dağılımın yapısına bağlı olarak, nanokompozitlerin mekanik ve bariyer özelliklerinde ki artış eksfoliye yapıda, interkale yapıya göre daha fazla olduğu bulundu. Bu durum eksfoliye yapıdaki kil polimer etkileşiminin daha güçlü olmasından kaynaklanmaktadır. Silikat tabakaların etkili biçimde açılması sonucu artan dolambaçlı difuzyon yoluna bağlı olarak nanokompozit filmlerin su buharı bariyer özelliği geliştirilmiştir. Ağırlıkça 2% OMTS içeren PHB filmin su buharı geçirgenlik değeri katkısız PHB film ile karşılaştırıldığında, % 41 oranında azalma gözlemlenmiştir. Ayrıca, nanokompozitlerin mekanik özellikler katkısız PHB filmler ile karşılaştırıldığında çekme mukavemeti 2 kat, kopmadaki uzama miktarı da 69% oranında geliştirilmiştir.Buna ilaveten, kil ilavesi ile PHB'nin en önemli problemlerinden biri olan termal bozunma sıcaklığındaki 10 oC artış ile önemli oranda iyileştirilmiştir. Düşük oranda kil ilavesi ile biyobozunma hızını artmış, böylece mevcut gıda paketlerine alternatif daha çevre dostu filmler elde edilmiştir.