Reşadiye bentonitinin amin ile modifikasyonu ve epoksi bazlı nanokompozit malzeme üretimi

Abstract

Bu çalışmada; geniş bir ticari uygulama alanına sahip olan epoksi reçinelerin mukavemet özelliklerini iyileştirebilmek için organik olarak modifiye edilmiş Reşadiye (Tokat) Na-benonitinin katkı maddesi olarak kullanılabilirliği ve epoksiye sağladığı iyileştirme etkisi incelenmiştir.Çalışma üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada doğal ortamından alınan Na-bentonit hidrosiklon ile zenginleştirilerek feldspat, kuvars, kalsit ve biyotit gibi safsızlıklar uzaklaştırılmış ve Na'ca zengin bir ürün elde edilmiştir.İkinci aşamada zenginleştirilmiş Na-bentonit literatürde de çok yaygın olarak kullanılan HTAB(R(CH3)3NBr (R: C16H33)) ile farklı konsantrasyonlarda muamele edilerek bentonit yüzeyi modifiye edilmiş ve tabakalar arası mesafeleri arttırılmıştır. Aynı zamanda HTAB miktarına bağlı olarak yüzey polaritesinde ve tabakalar arası mesafedeki değişim belirlenmiştir.Üçüncü aşamada ise modifiye edilmiş Na-bentonit öğütülmüş ve epoksi reçinesi içerisinde dağıtılarak kil/epoksi matriksi oluşturulmuştur. Bu karışım ASTM D638-03 standartında belirtilmiş olan ölçülere uygun olan bir kalıba dökülüp mikrodalga kürleme yöntemi ile kürlenmiştir. Elde edilen kompozit çubuklar çekme dayanımı testleri ile analiz edilmişlerdir.Çalışma neticesinde HTAB ile modifiye edilmiş Na-bentonitinin polaritesinin epoksi reçine içerisinde dağılabilmesine uygun derecede olduğu ve tabakalar arası mesafesinin modifiye edilmeden önce 12,7 Å iken modifikasyon sonrasında 22,19 Å seviyesine yükseldiği gözlenmiştir. Ayrıca modifiye edilmemiş ve modifiye edilmiş ürünler ile yapılan nanokompozit ürünlerin mukavemet testleri neticesinde modifiye edilmiş ürünler ile hazırlanan nanokompozitlerin çekme dayanımı değerlerinde düşüş olduğu ancak modifiye edilmemiş ürünler ile hazırlanan nanokompozitlerin çekme dayanımı değerlerinde %16'ya varan iyileştirme elde edilmiştir.