Poliüretan Akrilat/ SiO2 Nanokompozit Kaplama Malzemelerinin Geliştirilmesi ve Uygulamaları


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ELİF İHSANOĞLU

Danışman: Sevim Karataş

Özet:

UV ışınları ile sertleşebilen kaplamalar, düşük sıcaklıklarda hızlı sertleşebilme, düşük enerji tüketimi ve daha az çevre kirliliğine yol açması nedeniyle pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Sol-jel ise organik-inorganik hibrid esaslı kaplama malzemelerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Organik-inorganik hibrid malzemeler, hem organik polimerlerin; esneklik, darbe direnci gibi avantajlarını, hem de inorganik malzemenin; yüksek mekanik dayanıklılık, kimyasal direnç, termal kararlılık, optik özellikler gibi avantajlarını birleştirir. Sol-jel yöntemiyle elde edilen hibrid malzemelerin UV ışınlarıyla sertleştirilmesiyle elde edilen kaplamalar düşük maliyet, hızlı sertleşme, düşük viskozite ve uzun raf ömrüne sahiptir. UV ile sertleşebilen hibrid kaplamalar çevreye karşı duyarlı, iyi yapışma, sertlik, iyi mekanik ve kimyasal özelliklere sahiptir.

Bu tez çalışmasında poliüretan akrilat/SİO2 nanokompozit kaplama malzemeleri hazırlandı. Bu çalışma 3 aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada oktofloro adipik asit ile 1,2-epoksi siklo hekzan bileşiğinden bir diol bileşiği sentezlendi. Elde edilen diol bileşiği izoforondiizosiyanat (IPDI) ve 2-Hidroksietil metakrilat (HEMA) ile reaksiyona sokularak UV ışınları ile sertleşebilen yeni poliester akrilat oligomeri sentezlendi ve yapısı FT-IR, 1H-NMR ve 19F-NMR ile aydınlatıldı. İkinci aşamada ise Puranol G305 ve MDI 50 bileşiğinden bir diol bileşiği sentezlendi. Elde edilen diol bileşiği 2-Hidroksietil metakrilat (HEMA) ile reaksiyona sokularak UV ışınları ile sertleşebilen yeni poliüretan akrilat oligomeri sentezlendi ve yapısı FT-IR ve 1H-NMR ile aydınlatıldı. Üçüncü aşamada ise APTES ve izoforondiizosiyanat (IPDI) bileşikleri reaksiyona sokularak sol-jel ajanı sentezlendi. Bu sol-jel ajanı kullanılarak sol-jel karışımı hazırlandı.

Elde edilen üretan akrilat reçinesine ağırlıkça %15 ve %30 oranlarında F-PEA ve ağırlıkça %15 ve %30 oranlarında sol-jel karışımı ilave edilerek tiyol-en mekanizması üzerinden UV ışınları sertleştirildi. Hazırlanan nanokompozit kaplama malzemelerinin kimyasal dayanımları, termal, mekanik ve morfolojik özellikleri incelendi.