Torgut, Gulben; Incesu, Rabia

In this study, poly(maleic anhydride-co-methyl methacrylate) [poly(MA-co-MMA)] copolymer and their Ce(NO3)3-filled composites were synthesized and systematically investigated. The copolymer was prepared via free radical polymerization using azobisisobutyronitrile (AIBN) as the initiator in 1,4-dioxane medium. Poly(MA-co-MMA)/Ce(NO3)3 composites were fabricated through a solution mixing technique in accordance with the response surface methodology (RSM) design. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) results indicated that no significant chemical interaction occurred between the polymer molecule and Ce(NO3)3 particles. Scanning electron microscopy (SEM) images revealed a relatively uniform dispersion of Ce(NO3)3 particles within the polymer, resulting in a rougher surface with increasing filler content and that aggregation occurs at 20 wt%. The presence of Ce(NO3)3 particles in the polymer was confirmed by x-ray diffraction (XRD) analysis. The effects of frequency, applied voltage, and Ce(NO3)3 content on dielectric constant (epsilon) and electrical conductivity (sigma) were optimized using RSM, and the significance of these parameters was evaluated by analysis of variance (ANOVA). An increase in Ce(NO3)3 content significantly enhanced the electrical conductivity, while the applied voltage exhibited no statistically significant effect on dielectric properties. ANOVA results identified Ce(NO3)3 content as the most influential parameter in the developed model.

İncele

Torğut, Gülben; İncesu, Rabia

This paper aims to present the statistical evaluation of dielectric constant (έ) and conductivity (σ) performance of composites preparing Maleic Anhydride (MA) and Styrene (St) polymer with various amounts of Cadmium Sülfide (CdS) by analysis of variance (ANOVA) model. For this purpose, frequency, applied voltage and CdS amount at different weight percentages were selected as input factors while dielectric constant and conductivity of the composites were selected as the response. Analysis of input factors was performed, RSM method was designed and used for estimation of response factor. From the analysis results, we found that high values of dielectric constant and conductivity were strongly related to frequency and CdS amount. However, we found that applied voltage in the selected ranges did not have a significant effect on both factors. The structural properties of the composites were investigated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The surface morphology was investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM). The presence of CdS in polymers has been proven by X-Ray Diffraction (XRD). The thermal properties of polymers were examined by thermogravimetric analysis (TGA).

AtıfScopus1·WoS2·OpenAlex2

İncele

Rabia İncesu

Son yıllarda polimerlere farklı katkı maddelerinin eklenmesiyle elde edilen kompozitlerin elektriksel özellikleri ile ilgili birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada katkı maddesi olarak stratejik öneme sahip Nadir Toprak Elementlerinin (NTE) tuzlarından olan Kadmiyum Sülfit (Cds) ve Seryum (III) Nitrat Hekzahidrat (CeNO3) tuzları kullanılmıştır. Tez kapsamında, Maleik Anhidrit monomeri ile Stiren ve Metil Metakrilat monomerlerinin kopolimerleri Serbest Radikalik Polimerizasyon Metoduyla sentezlenmiştir. Bu kopolimerlerin Dielektrik sabiti (έ) ve elektriksel iletkenliklerini (σ) optimize etmek için Cevap Yüzey Yöntemi (CYY) kullanılmıştır. Seçilen proses parametreleri (Frekans, uygulanan gerilim ve NTE miktarı) arasındaki niceliksel ilişki ve bu parametrelerin modeldeki önemi varyans analizi (ANOVA) ile değerlendirilmiştir. Her iki kopolimer içinde frekansın artmasıyla polimerlerin έ azalmış ve polimerdeki artış göstermiştir. Frekansın ve NTE içeriğinin artışıyla her iki kopolimerinde elektriksel iletkenlik değerlerinde artış olmuştur. Uygulanan gerilimin her iki kopolimerde de έ ve σ üzerine önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. ANOVA sonuçlarına göre modelin en önemli parametresi NTE miktarıdır. CYY programına uygun olarak sentezlenen kompozitlerin yapısal özellikleri Fourier Dönüşümü Kızılötesi spektrofotometre (FTIR), yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile araştırılmıştır. FTIR testleri kompozitlerde kimyasal bağlarda önemli bir değişimin bulunmadığını göstermiştir. SEM sonuçları, NTE'lerin polimer içerisinde homojen bir dağılım gösterdiğini ve polimer yüzey özelliklerini pürüzsüzleştirdiğini göstermiştir. X-ışını difraktometresi (XRD) analizi ile polimerler içindeki NTE varlığı kanıtlanmıştır. NTE'lerin polimerlerin termal özellikleri üzerine etkisi termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir.