UV Işınlarıyla Sertleşebilen Hibrit Kaplamaların Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Technology, Metallurgical and Materials Engineering, Turkey

Approval Date: 2012

Thesis Language: Turkish

Student: HASAN GELMEZ

Consultant: MUSTAFA ÇAKIR

Abstract:

UV IŞINLARIYLA SERTLEŞEBİLEN HİBRİT KAPLAMALARIN TRİBOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Bu çalışmada, sol-jel tekniği ile UV ışınlarıyla sertleşebilen flor içeren organik-inorganik hibrid kaplamalar hazırlanmıştır. Sol-jel, organik-inorganik hibrid esaslı kaplama malzemelerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Kaplama uygulamalarında flor içeren monomer ve oligomerlerin kullanımı son yıllarda yaygınlaşmıştır. Florun yapıya sağladığı hidrofobluk, atmosfer direnci, düşük sürtünme katsayısı, yüzeyde kir ve su tutmama, çok iyi derecede kimyasal ve termal kararlılık, düşük reaktif indeksi gibi karakteristik özelliklerinden dolayı kaplamalarda cazip hale gelmiştir. Bu çalışmada da epoksi akrilat bazlı, flor içeren silanlı inorganik yapı ilave edilerek modifiye edilmiştir. Organik yapı içerisine %2,5-%5-%7,5 , %10,%15 ve %20 oranında inorganik yapı ilave edilmiştir. Bölüm II’de triboloji, polimerlerin tribolojisi, UV ile sertleşen hibrid kaplamalar, flor içeren kaplamalar, sol-jel yöntemi ve hibrid kaplamalar hakkında bilgi verilmiştir. Bölüm III’te yapılan çalışmanın deneysel kısmı, kullanılan kimyasallar, yapılan testler, hazırlanan formülasyon, materyaller ve cihazlar hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Hibrid kaplamalar gerilme-uzama, aşınma, çapraz kesme, kirlenme, parlaklık, sertlik gibi farklı özellikleriyle karakterize edildi. Ayrıca elde edilen serbest filmin termal karakterizasyonu DSC ile karakterize edilip filmin kırık yüzeyleri SEM ile incelenerek ve yapı hakkında bilgi sağlanmıştır. Bölüm IV’te yapılan testlerin sonuçları bölüm II’de verilen bilgiler ışığında ayrıntılı olarak yorumlanmıştır. ABSTRACT INVESTIGATION OF TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF HYBRID COATINGS WHICH CAN BE HARDENABLE WITH UV BEAMS In this study UV-curable fluorinated organic-inorganic hybrid coatings were prepared by sol-gel technique. Sol-gel is a widely used method for the preparation of organic-inorganic hybrid based coating materials. Use of monomers and oligomers including fluorine for coating applications became widespread in recent years. Hydrophobic, atmosphere resistance, low friction coefficient provided by fluorine for the structure became attractive for coatings with thanks to its charactreristics such as not accumulating dust and water over the surface, good level of chemical and thermal stability and low reactive index. Ih his stüdyo it was modified by adding inorganic structure with silane including flourine inside epoxy acrylate based. Inorganic structure of 2,5% - 5 % - 7,5% -10% -%15 and %20 was added inside the organic structure. Information was given in Part II about tribology, Tribology of polymers, including fluorine coatings, The UV curamla hybrid coating materials, polymerization with the effect of light, sol-gel management and hybride coatings. Detailed information was given about the experimental portion of studies conducted in Part III, tests done, formulation prepared, chemicals used and materials and devices. The hybrid coatings were characterized by the analysis of various properties such as hardness, brilliance, dirtiness, cross cut, abrasion, and stress-strain. Moreover the thermal characterization of the obtained free film was characterized with DSC and also fractured surfaces of film was characterized with SEM thus information was obtained about the structure. The results of tests being conducted in Part IV have been assessed in details in light of information provided under Part II.