Characteristic properties of thermoplastic polyurethane/ boron nitride composite using thermal and positron annihilation lifetime spectroscopy techniques - Yener, Murat Yavuz (My University, 2017)
Dimetilformamid içerisinde 80 ° C'de çözündürülmüş Termoplastik Poliüretan (TPU), farklı miktarlarda Bor Nitrür (BN) ile katkılanmıştır. “Solvent casting” tekniği kullanılarak TPU / BN kompozitleri film formunda hazırlandı. TPU / BN kompozitlerinin optik karakterizasyonu 400-4000 cm-1 aralığında FT-IR ile ülçüldü. N2 atmosferi altında TGA ile termal karakterisasyonu 30 ° C'den 750 ° C'ye kadar 10 ° C aralıklarla ölçüldü ve DSC tekniği ile ölçüm alınırken 0 ° C'den 200 ° C'ye kadar 5 ° C min-1 lik ısıtma hızında artırıldı ve aynı hızla soğutuldu. SEM ile yapısal karakterizasyonu incelendikten sonra moleküler seviyedeki kusurlar PALS kullanılarak incelendi.FT-IR ile numune sentezinin başarılı olduğu gözlendi. TPU / BN kompozitlerin ısıl stabilitesinin, katkılanan BN miktarı ile birlikte artış gösterdiği tespit edildi. SEM sonuçlarında BN parçacıklarının polimer matrisi boyunca daha düşük miktarlarda katkılanmasıyla homojen bir şekilde dağılmış olduğu, ancak % 1’den daha yüksek katkı seviyelerinde topaklanmalar nedeniyle malzemenin termal stabilitesinde bir azalma olduğunu tespit edildi. PALS çalışmaları o-Ps ömrünün (serbest hacim) artan sıcaklık ile tüm kompozitlerde arttığını ortaya gösterdi. Serbest hacim yoğunluğu (boşluk oranı), tüm numuneler için % 1 katkı ağırlığına kadar artmış ve bundan sonra hafifçe azalmıştır.

Thermoplastic Polyurethane (TPU), dissolved in dimethylformamide at 80 ºC, were doped with different amounts of Boron Nitride (BN). TPU/ BN composites, prepared by using a solvent casting technique, were obtained in the form of films. Optic characterization of TPU/ BN composites was done by FT-IR in the 400-4000 cm-1 range; thermal by TGA under N2 atmosphere and 30 to 750°C range with 10°C.min-1 heating rate, DTGA and DSC technique - heating from 0 to 200°C, all at a heating rate of 5°C min-1, and cooled with the same rate. Finally, structural characterization done by SEM, and defects on the molecular level were studied using PALS. Sample synthesis was observed to be successful by FT-IR. Thermal stability of the TPU/ BN composite was observed to increase with increase in the amount of BN doped. SEM results showed that BN particles were dispersed homogeneously throughout the polymer matrix for lower amounts doped, but doping levels higher than 7% results in agglomerations, causing a decrease in the thermal stability of the material. PALS studies revealed that o-Ps lifetime (free volume) increases in all composites with increasing temperature. Free volume intensity (hole fraction) increased till 1% doping weight for all the samples, after which it decreased relatively gently.
Keywords: annihilation; Fizik; free volume; positron; pozitron; serbest hacim TPU/ BN; TPU/ BN; yokolma