Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2007
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Oğuz Türünç
Özet:
POLİÜRETAN/SİLİKA NANOKOMPOZİTLER VE KAPLAMA PERFORMANSININ İNCELENMESİ Bu çalışma izosiyanat içermeyen bir sentez yöntemi kullanarak silika nanopartiküllerle desteklenmiş bir poliüretan kaplama malzemesi geliştirmeyi amaçlamıştır. Böylece daha güvenli ve çevreye dost hem de daha sağlam bir malzeme elde edilmiştir. Bu amaçla ilk olarak silika nanopartikül sentezlenmiştir. Sentez yöntemi olarak Stöber Prosesi, olarak bilinen bir yöntem kullanılmıştır. Stöber Prosesi; çeşitli alkoksi silanların amonyak katalizörlüğünde birbirini takiben hidroliz ve kondensasyonu sonucu düşük sıcaklıklarda bile istenen büyüklükte hidrofilik silika kürecikler sentezlememizi mümkün kılmaktadır. Bu partiküllerin karakterizasyonu yapıldıktan sonra, gerçek bir hibrit malzeme oluşturmak yani organik faz ile inorganik faz arasında bir kovalent bağ oluşturmak amacıyla bu silika partiküllerin yüzeyi, yüzeyde bulunan silanol gruplarından faydalanılarak, uygun şekilde modifiye edilmiştir. Diğer taraftan temel kaplama malzemesi olarak kullanılmak üzere bir işlenmiş bitkisel kaynaklı yağ olan epokside soya yağı ve bir sentetik epoksi reçinesi olan polipropilenglikol diglisidileter reçineleri karbonatlanmış ve infrared ve nükleer magnetik rezonans spektroskopileri ile karakterize edilmişlerdir. Sonraki aşamada; uygun şekilde modifiye edilen silika ve karbonat reçineleri çeşitli kompozisyonlarda bir alifatik diamin bileşiği ile sertleştirilerek alüminyum yüzeylere kaplanmıştır. Yalnız soya yağı ve soya yağı ile polipropilenglikol diglisidileterin 1:1 karışımını ve de %0, 0.5, 1, 2 ve 4 oranında modifiye silikat içeren 10 ayrı formülasyon hazırlanmıştır. Son olarak yukarıda bahsedilen formülasyonlara sahip kaplanmış levhalar ve aynı formülasyonlardan elde edilen serbest filmler, ASTM ve DIN normlarına uygun olarak termal ve mekanik olarak test edilmişlerdir. ABSTRACT POLYURETHANE/SILICA NANOCOMPOSITES AND THE INVESTIGATION OF THEIR COATING MATERIALS This study was aimed to develop a silica nano-particle supported polyurethane coating material using a non-isocyanate synthesis method. Therefore, not only more reliable and environmental friendly, but also a stronger material has been achieved. For this reason, firstly, silica nanoparticle was synthesized. For synthesis method a process known as Stöber Process was used. Stöber process makes us prepare hydrophilic silica spheres within desired size range even at low temperatures by subsequent hydrolysis and condensation of various alcoxy silanes, which is catalyzed by ammonia. After the characterization of the particles synthesized, to make a covalent bond between organic and inorganic phases namely a real hybrid material the surface of the particles was modified properly through the silanol groups present at the surface. On the other side, an epoxy modified vegetable-originated oil, epoxidized soybean oil, and a synthetic epoxy resin, polypropylene glycol diglycidylether, were carbonated to be used as a base coating material and then characterized with infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopy. In the next step, properly modified silicate particles and carbonate resins were mixed in different compositions. After addition an aliphatic diamine compound and applied on pre-treated aluminum plates and film moulds, the formulations were left to cure. The formulations consists of soy bean oil alone or its 1:1 mixture with polypropylene glycol and 0, 0.5, 1, 2, and 4% of modified silicate in each, giving totally 10 different composition. Finally, the coated plates with above mentioned formulations and the free films, which were made from the same formulations, are tested both thermally and mechanically according to the relevant ASTM and DIN norms.