Şekil hafızalı polimerler (ŞHP) bir uyarıcı vasıtasıyla şekillerini değiştirebilen akıllı malzemelerdir. En yaygın versiyonları ısı-duyarlı şekil hafızalı polimerler olsa da, doğrudan ısıtma gereksinimi bu malzemelerin kullanım alanlarını kısıtlamaktadır. Bu durumda elektrik alan, manyetik alan, ışık gibi diğer uyarıcılar önem kazanmaktadır. Şekil hafızası etkisini elektrikle tetiklemek; kolay kullanımı ve geniş uygulama alanı ile uyarıcı sistemler arasında öne çıkmaktadır. Bu çalışmada elastomer fazı maleik anhidrit-aşı-SEBS (SEBS-g-MA) ve anahtar fazı poli(ε-kaprolakton) (PCL) olan polimer matris içerisinde farklı oranlarda (5, 10, 20 ve 30 phr) grafen dolgusu kullanılarak, çözelti dökme yöntemiyle yeni tip elektro-aktif polimer kompozitler üretildi ve karakterizasyonları gerçekleştirildi. Morfolojik karakterizasyonlar grafen dolgusunun polimer matris içerisinde homojen olarak dağıldığını, diferansiyel taramalı kalorimetre ölçümleri ise grafen dolgusunun PCL fazı için nükleasyon ajanı etkisi yarattığını gösterdi. Dolgu miktarı arttıkça polimer kompozitlerin elastik modül değeri artarken, polimer zincir hareketlerinin kısıtlamasından kaynaklı olarak tokluk değerinde azalma olduğu gözlemlendi. Isı-duyarlı şekil hafızası performans analizlerinde, dolgu miktarı ile şekil sabitleme oranı (Rf) gelişirken, şekil geri kazanım oranında (Rr) azalmalar görüldü. Kompozitlerin tamamı %92’nin üzerinde Rf ve %80’in üzerinde Rr değerleri sergiledi. Üretilen kompozitler arasında en yüksek elektrik iletkenliği 30 phr grafen yüklemesiyle edlde edildi ve bu kompozit 43V gerilim altında gerçekleştirdiği Joule ısınmasıyla 180s süre sonunda elektro-aktif şekil geri kazanım hareketini tamamlayıp %95.12 değerinde şekil kazanım oranı sergiledi. ORCID NO: 0000-0003-3117-0347
Anahtar Kelimeler: Akıllı polimerler, şekil hafızası, polimer kompozit, SEBS, elektro-aktif, grafen
|
