S.BASAN, B.SARP, M.TALU* Cumhuriyet Üniversitesi, Kimya

XI. Ulusal Kimya Kongresi, Van, 1997
B A Z I P O L İA N İL İN K O M P O Z İT X .E R İN İN IS IS A L B O Z U N M A S I
S.BASAN, B.SARP, M.TALU*
Cumhuriyet Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 58140, SİVAS
* Gazi Üniversitesi, Kimya Bölümü, Teknikokullar, ANKARA
ÖZET
Gelişmiş endüstriyel özelliklere sahip yeni polimerik malzeme elde edilmesi İçin
başvurulan yollardan birisi de kompozit hazırlamadır. Bu çalışmada, Nylon-6 (PA6 ) ile
polianilin (PAn) Ve Poliortotoluidin (POT) kompozitlerinin ısısal bozunması TG -DTG ve
DTAile incelenmiştir. Isısal analizlerde, 0.2 M HCIO*, HC1 ve H;tP0 4ile 0,1 M anilin içeren
ortamda elde edilmiş olan PArı(HC10/.), PAn(HCİ), PAn(H3P04) homopolimerleri Ue
PA6/PAn ve PA6/POT kompozitleri kullanılmıştır,
Herbir örneğin TG - DTG ve DTA termogramlan Shimadzu marka DT-50 model bir
termal analizörde 25 cm /dk dinamik azot atmosferinde, 30°C/dk ısıtma hızında
kaydedilmiştir.
PAn'e ait TG-DTG termogramlan PAn'in genelde üç basamaklı bir ısısal bozunma
tepkimesi verdiğini göstermektedir. Örneklerdeki nemin ayrılmasına ait olan ilk basamağın
DTG pik maksimumları sırasıyla PAn(HC104) için 57.19°C, PAtt(HCl) için 41,24°C,
FAn{H3p 04) için 32.12°C dir. Bu sonuçlardan, HC104, HC 1 ve H3PO4içeren ortamlarda
sentezlenen PAn örneklerinde tutunan suyun HCIO4 den HJKVe doğru daha kolay
uzaklaştığı görülmektedir. PAn örneklerinin verdiği üçüncü basamağa göre daha az kütle
kaybının olduğu ikinci ısısal bozunma basamağının pik maksimumlan da birinci ile aynı
sırayla 306.94T, 259.9S°C ve 215.38°C dir, İkinci pik sıcaklıktan ve şiddetleri de HCIO4
den H3P04‘e doğru azalmaktadır. Asıl kütle kaybına neden olan üçüncü ısısal bozunma
basamağının pik maksimumları yukandaki sırayla 503.14°C, 513.14°C ve 445.07°C "
610.28°C dir. Ancak, diğerlerinin üçüncü pikinde görülen küçük bir omuz PAn(H3P04)’in
DTG teımogrammda
maksimumu 610,28°C olan ayn pik olarak görülmektedir.Bu
sonuçlar,sentezde kullanılan asitlerin PAn'in ısısal bozunmasına etki ettiğini göstermektedir.
PA6/PA11 ve PA6/POT kompozitlerine ait TG-DTG termogramlar bu kompozitlerin
de birisi nemin uzaklaşması olmak üzere üç basamaklı bir ısısal bozunma tepkimesi verdiğini
göstermektedir. Bunlara ait pik maksimumlan sırasıyla PA6/PAn için 65,04°C 243.52°C ve
513.05°C; PA6/POT için 50.1PC, 293.00°C ve 500.38°C dir. Kompozıİlerdeki nemin
aynlmasma
0ian ilk basamağın DTG pik maksimumlannın PA6/PAn için 65.04°C
PA6/POT için 50.11°C olması PA6/PAn kompozitinin nemi PA6/POT kompozitinden daha
iyi tutuğunu göstermektedir. DTG termogramlannda PA6/POT pik şiddetlerinin PA6/PAn’e
göre daha düşük olduğu; ikinci piklerin daha yüksek sıcaklıklara, üçüncü piklerin daha
düşük sıcaklıklara kaydığı gözlenmektedir. Bundan başka, TG -DTG termogratnlanndan
elde edilen verilere Freeman ~ Carolİ yöntemi uygulanarak örneklerin verdiği ısısal bozunma
tepkimelerinin kinetik analizi de yapılmıştır.
Değişik asit ortamlarında sentezlenen PAn örneklerine ait DTA termogramlannda, pik
maksimumlan PAn(HC104) için 56.74°C, 3 İ2.90T, 460,45°C ve 702.02°C; PAn(HCl) için
58.04°C, 247.90°C, 298.83°C Ve 665.91°C; PAjtı(H3P04) için 46,44°C, 277.43°C ve
638.33°C (jg bulunan omuz ve pikler görülmektedir. Ancak, diğer örneklerde tüm omuz ve
pikler endotermik karakterde iken PAn(HCÎ04) 'e ait ikinci pik ekzotermiktir, Ekzotermik
pik ısı etkisiyle meydana gelen çapraz bağlanmanın yada halkalaşmanm bir belirtisi olabilir.