Anilin ve poliakrilonitril kullanarak kimyasal polimerizasyon yöntemi ile iletken kompozit lif hazırlanması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2006

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: NEVİN TOPTAŞ

Danışman: MERAL KARAKIŞLA

Özet:

Bu çalışmada, poli(akrilonitril) lif üzerinde anilinin potasyum bikromat kullanarakkimyasal polimerizasyonu ile iletken lif sentezlendi. Sentezlenen PAN/PAnkompozit lifinin içerdiği polianilin miktarı ve kompozit liflerin yüzey direnci üzerineçözücü türü, sıcaklık, polimerizasyon zamanı, şişirme süresi, monomer, yükseltgenve asit derişimi gibi polimerizasyon koşullarının etkisi araştırıldı.En düşük yüzey direnci PAN lifin yapısına en fazla polianilinin girdiği; çözücü türü:sulu ortam, [An]: 0.27 M, [HCl]: 2.7 M ve [K2Cr2O7]:0.045 M koşullarında bulundu.Kimyasal polimerizasyon için en uygun sıcaklığın 40 °C zamanın ise 3 saat olduğubelirlendi. Sıcaklığın 40 °C’den 60 °C’ye kadar arttırılması veya 40 °C’den 20°C’ye kadar düşürülmesi ile PAN/PAn liflerin verim ve iletkenliğinin azaldığıgözlendi.Hazırlanan kompozit liflerin içerdikleri polianilin miktarı gravimetrik yollabelirlendi, PAN/PAn kompozit liflerin karakterizasyonu yoğunluk ve yüzeydirençleri ölçümü, FTIR spektroskopisi, TGA ve SEM teknikleri ile yapıldı.AbstractIn this study, the chemical polymerization of aniline was carried out using potassiumdichromate oxidant upon poly(acrylonitrile) fiber. The change of the yield andconductivity of PAN/PAn synthesized was investigated with parameters such asspecies of solvent, the ratio of solvent/water, temperature, polymerization time, theconcentrations of monomer, potassium dichromate and acids.The optimum conditions for the highest amount of polyaniline impregnated into PANfiber and conductivity of PAN/PAn were found as; [An] : 0.27 M, [HCl] : 2.7 M,[K2Cr2O7]:0.045 M , polymerization time: 3 hours. The optimum temperature was 40°C for the chemical reaction. It was observed that the yield of PAN/PAn decreasedwith temperature increase in the range of 40°C- 60°C and 20°C- 40°C. Thepolymerization of aniline upon poly(acrylonitrile) fiber resulted in the increase infiber diameters and decrease in density.The properties of the PAN/PAn such as density and diameter were examined and theconducting fiber was characterised by the use of thermogravimetric analysis,scanning electron microscopy and infrared spectroscopy.