Kumarin halkalı polimer-montmorillonit esaslı nanokompozitlerin hazırlanması

Abstract

Mevcut çalışmada, kumarin halkalı yeni bir polimer olan poli(3-benzoil kumarin 7-il-metakrilat) polimerinin montmorillonit esaslı nanokompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu ve termal özellikleri araştırıldı. Sentezlenen bileşik ve nanokompozitlerin ilgili karakterizasyonlarında FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR, XRD, DSC ve TGA teknikleri kullanıldı. Kumarin polimer matrisinde kil oranı %1’den %5 seviyesine çıkartıldığında, nanokompozit morfolojisinin eksfoliye (dağılmış) yapıdan interkale (aralanmış) yapıya dönüştüğü XRD ölçümlerinden gözlendi. DSC analizinden, nanokompozitlerin camsı geçiş sıcaklıklarında kil oranına bağlı kısmi bir artış görüldü. Nanokompozitlerin TGA termogramlarında ise %5’lik kütle kaybına karşılık gelen bozunma sıcaklıkları homopolimer için 321.37oC olarak belirlenirken %1, %3 ve %5 organokil içerikli nanokompozitler için bu değer 330.36oC, 338.71 oC ve 337.72 oC olarak ölçüldü. Elde edilen bu sonuçlardan polimer matrisinde kil yüklenmesi ve termal kararlılık arasında pozitif bir ilişki görülmüş ve homopolimere göre nanokompozitlerin sıcaklık artışının 9-17 oC arasında olduğu kaydedilmiştir.

In present study, the synthesis, characterization and thermal properties of a novel coumarin cyclic polymer poly(3-benzoyl coumarin-7-yl-methacrylate) polymer – montmorillonite based nanocomposites were performed. At the characterizations of the synthesized compounds and nanomaterials, FTIR, 1H-NMR, 13C-NMR, XRD, DSC and TGA techniques were used. It was determined from XRD measurements that the morphologies of nanocomposites were shifted from exfoliated form to intercalated form when the clay ratio in the coumarin polymer matrix was increased from 1% to 5% level. From DSC analysis, a partial increasing at the glass transition temperatures of nanocompounds was observed related to clay ratios. At the TGA thermograms of nanocomposites, the thermal decomposition temperatures corresponding 5% weight loss were determined to be 321.37 oC for homopolymer and to be 330.36 oC, 338.71 oC and 337.72 oC for the nanocomposites of 1%, 3% and 5% clay contents, respectively. From obtained results, a positive correlation was observed between the clay loading and thermal stability in the polymer matrix and also, the increasing of decomposition temperatures of nanocomposites was recorded as 9-17 oC according to homopolymer.