Polimer-polimer Ve Polimer-metal Oksit Kompozit Sistemlerde Film Oluşum Davranışlarının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, polimer-polimer ve polimer-metal oksit kompozitlerden oluşan iki farklı sistemin film oluşum davranışlarını sırasıyla sert-yumuşak lateks ağırlık kesri ve sert parçacık (PS) boyutuna, PS film kalınlığı, PS molekül ağırlığı (MW), TiO2 ve Al2O3 inorganik içeriğine bağlı olarak inceledik. Bu sistemlerin film oluşum davranışları; kararlı durum floresans (SSF) ve UV-görünür (UVV) tekniklerinin atomik kuvvet mikroskop (AFM) ve taramalı elektron mikroskop (SEM) ile birlikte kullanılarak çalışıldı. Tüm çalışmalarda piren-(P), floresans molekül olarak kullanıldı ve polimerizasyon süresince polimer zincirlerine kovalent olarak etiketlendi. Elde ettiğimiz sonuçlardan, klasik lateks film oluşum işlemi, polimer molekül ağırlığı, film kalınlığı ve TiO2 içeriğinden bağımsız olarak, filmlerin üst kısmında gerçekleştiğini gördük. SEM görüntülerinden elde ettiğimiz sonuçlara göre TiO2, Al2O3 içeriği, PS lateks boyutu ve film kalınlığının, film oluşumu ve monodispers, mikronaltı inorganik oksit gözenek oluşumunda çok büyük bir etkiye sahip olduğu anlaşıldı. Bu sonuçlar, çalışmamızda kullandığımız en basit ve en ucuz teknik olarak daldırma ile kaplama tekniğinin farklı polimer/metal-oksit kompozit sistemlerine de uygulanabilineceğini göstermiştir.

In this study, we investigated the film formation behaviors and morphologies of two systems of polymer-polymer and polymer-metal oxide composites depending on hard-soft latex weight fraction, the hard polystyrene(PS) particle size, film thickness, PS molecular weight (Mw). TiO2 and Al2O3 metal oxide content, respectively. Film formation behaviours of these composite systems were studied by using steady state(SSF) and UV-visible (UVV) techniques together with atomic force microscop (AFM) and scanning electron microscop (SEM). Pyrene was used as fluorescent probe in all studies and covalent labeled to the polymer chains during the polymerization reaction. The classical latex film formation process can take place on the top surface of the films regardless of the molecular weight, film thickness, PS particle size and metal oxide content. But the thickness of PS latex films, PS particle size, metal oxide content had greate influence on the film formation and structurel properties of the films. The measurement obtained from the SEM showed that the pore size and porosity could be easily tailored by varying the PS particle size and the Al2O3, TiO2 content. We anticipate that with this strategy, the synthesis of other highly ordered micro-macroporous metal oxide films should also be possible.