Epoksi silika nanokompozitler ve kaplama performansının incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DERYA IŞIN
Danışman: NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Organik-inorganik hibrit kaplamalar camın ve organik polimerlerin sahip olduğu özellikleri birarada taşır. Hibrit malzemelerin geliştirilmesinde başlıca sol ?jel yönteminden yararlanılır ve metal-alkoksitlerin hidroliz ve kondenzasyonu ile bir inorganik ağ oluşturulmasını içerir. Ardından inorganik ağın bağlı olduğu polimerize olabilen gruplar termal ya da yüksek enerjili ışıma yardımıyla sertleştirilirler. Polimer kaplamalarla kıyaslandığında, hibrit kaplamalar yüksek kimyasal ve mekanik dayanıklılık, yüksek optik özellikler, farklı yüzeylere karşı daha iyi uyumluluk gösterirler. Bunların dışında hibrit malzemeler düşük su absorbsiyonu ve su buharı geçirgenliğine de sahiptirler.Bu çalışmada, UV-ışınları ile sertleşebilen epoksi / silika nanokompozit kaplamalar hazırlanmıştır. Bu amaçla silika nanopartiküllerin yüzeyleri epoksi modifiye edilmiştir. Ardından epoksi modifiye partiküllerin, Cyracure UVR-6110 sikloalifatik epoksi reçinesi içinde dağılımları sağlanmıştır. Nanopartiküllerin organik polimere kovalent bağlarla bağlanması için katyonik polimerizasyon yönteminden yararlanılmıştır. % 0; 0,5; 1; 2; 4; 6 oranında modifiye ve modifiye edilmemiş silika içeren toplam 11 kompozit formülasyonü hazırlanmış ve Aluminyum levhalar üzerine uygulanmıştır. Kaplamalarda darbe, parlaklık, yapışma ve aşınma gibi performans testleri yapılmıştır. Darbe ve çapraz kesme testi kaplamanın Aluminyum substrata çok iyi yapıştığını göstermiştir. Bununla birlikte aşınma testi, modifiye edilmiş silikalarla kaplanan malzemelerin modifiye edilmemiş silikalarla kaplanan malzemelere göre, aşınmaya karşı daha dayanıklı olduğunu kanıtlamıştır.Ayrıca serbest filmlere, morfolojik, termal ve mekanik testler uygulanmıştır. Modifikasyonun ve silika miktarının serbest filmlerin morfolojilerine etkisi incelenmiştir. Buna göre modifiye edilmiş silika partikül boyutlarının modifiye edilmemiş silika partikül boyutlarının yaklaşık iki katı olduğu görülmüştür. Mekanik testler silika miktarı artışının malzemenin modülünü arttırdığını göstermiş, modifiye silika ilavesinin malzemenin hem kopma mukavemetini hem de kopma uzamasını arttırdığı bulunmuştur.Son olarak sikloalifatik epoksi kaplamaların kırılganlık problemini gidermek amacıyla, Cyracure UVR-6110 sikloalifatik epoksi reçinesi çeşitli oranlarda adipik asit ile modifiye edilmiştir. Adipik modifiye epoksi reçinesi ile hazırlanan epoksi / silika nanokompozit kaplamaların termal ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Adipik asit ilavesinin polimerik filmlere esneklik kazandırdığı, kopma anındaki uzamayı arttırdığı ve adipik modifikasyonu ile hazırlanan kaplamaların termal kararlılıklarının daha yüksek olduğu gözlenmiştir.