PAA/DD/KNE kompozitlerinin hazırlanması, karakterizastonları ve ısıl enerji depolama özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, çözücü uçurma tekniği ile yolu ile poliakrilik asit (PAA), dodekanol (DD), karbon nano elyaf (KNE) kullanılarak ısıl iletkenliği iyileştirilmiş yeni tip yapıca kararlı faz değişim malzemeleri (YKFDM) üretilmiştir. Çalışmada, gizli ısı enerji depolama (GIED) özelliğine sahip DD FDM olarak ve PAA polimeri ana destek malzemesi olarak seçilmiştir. KNE ise FDM'nin PAA içerisinde hapsedilme oranını, ısıl iletkenlik değerini ve ısı depolama/salıverme hızını arttırmak amacıyla kullanılmıştır. Bu bağlamda, üretilen DD/PAA kompozitleri ağırlıkça %4 ve %10 KNE ile katkılanmıştır. Hem PAA'nın çapraz bağlı örgü yapısı hem de kompozitte KNE'nin ilave hapsetme etkisiyle homojen dağılımı nedeniyle DD yüksek miktarda (ağırlıkça %70' kadar) herhangi bir FDM akma davranışı gözlenmeksizin hapsedilebilmiştir. FTIR ve XRD bulguları, DD/PAA veya DD/PAA/KNE kompozit bileşenleri arasında herhangi bir kimyasal bağlanmanın olmadığını doğrulamışlardır. DSC analizi, PAA/DDA( ağırlıkça %70)/KNE(ağırlıkça %10) kompoziti 18.04 °C faz değişim sıcaklığında 157.03 J/g kadarlık bir gizli ısıyı depolayabildiğini göstermiştir. TGA sonuçları, bu kompozitin 115 °C'ye kadar ısıl bozulmaya karşı mükemmel bir dirence gösterdiğini ortaya koymuştur. KNE katkısının DD/PAA kompozitinin ısıl iletkenliğinde kayda değer bir artışına ve buna bağlı olarak kompozitin ısı yükleme/boşaltma sürelerinde önemli düzeyde kısalmaya neden olduğu görülmüştür. Elde edilen tüm deneysel bulgular esas alınarak özellikle PAA bazlı ve KNE katkılı YKFDM kompozitlerin binalarda ısıl regülasyonu amacıyla enerji tasarrufu sağlayabilecek malzemeler olarak değerlendirilebileceği sonucuna varılmıştır.