Geri Dön

İmidazol esaslı iyonik sıvılarla modifiye edilmiş grafen oksit nanokompozitlerin epoksi kaplama özelliklerine etkisi

The effect of imidazole-based ionic liquid modified graphene oxide nanocomposites on epoxy coating properties

PDF İndir

  1. Tez No: 1005679
  2. Yazar: MEDİNE ECEM TÜRKMEN KÖYLÜ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MESUT YILMAZOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Kimya, Chemical Engineering, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yalova Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Epoksi reçineler, eşsiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip en önemli polimer sınıflarından biridir ve kaplamalar, kompozitler ve yapıştırıcılar gibi birçok endüstriyel uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Epoksinin yüksek korozyon direnci, çapraz bağlanma yoğunluğundan ve yüzey alt tabakaya iyi yapışmadan kaynaklanmaktadır. Epoksi kaplamanın antikorozif performansını artırmak için dolgu maddeleri, pigmentler ve korozyon inhibitörlerinin dahil edilmesi yönünde uygulamalar birçok çalışmada ele alınmış, epoksi kaplamaya nanodolgu maddelerinin dahil edilmesinin korozyon direncini artırmak için etkili bir yaklaşım olduğu gösterilmiştir. Ancak, epoksinin yüksek kırılganlık ve çatlak yayılmasına karşı zayıf direnç gibi bazı zayıf yönleri vardır. Mekanik hasarlar sonucunda çatlaklar ve kusurlar oluşturulması, kaplamanın bariyer ve korozyon direnci özelliklerini kötüleştirebilir. Nanopartiküllerin son derece yüksek yüzey alanı, polimer zincirleri ile güçlü arayüzey etkileşimleri sağlar ve kaplama kırılma dayanımının artmasına neden olur. Bu amaçla, çeşitli türlerde nanokompozit ve nanopigment kullanılmıştır. Grafen oksit (GO), yüksek spesifik yüzey alanı, benzersiz yapısı ve üstün termal-mekanik özelliklere sahip olan karbon malzemelerinden biridir. Bu nedenle, GO, polimer kompozitlerin güçlendirilmesi için etkili bir seçenektir. Literatürde, GO ve fonksiyonelleştirilmiş GO malzemelerin epoksi kaplamaların mekanik özelliklerini iyileştirmede faydalı olduğu gösterilmiştir. Diğer taraftan uygulamada, GO yüzeyindeki birçok oksijen içeren fonksiyonel grup varlığının, yüzeyi polar olmayan çözücülerle uyumsuz hale getirdiği ve dolayısıyla polimerlerle uyumsuz olduğu gösterilmiştir. Bu durumda, GO nanokatmanları, van der Waals etkileşimleri nedeniyle epoksi matrisinde ayrışma eğilimindedir. Bu da kaplama özelliklerinin kötüleşmesine neden olur. Epoksi reçinedeki GO katmanlarının dağılım özelliklerini artırmak için, organik ve/veya inorganik bileşiklerle GO katmanlarının kovalent ve kovalent olmayan işlevlendirilmesi de dahil olmak üzere birçok farklı yöntem kullanılmıştır. Kovalent işlevlendirme, iyi sonuçlara yol açan bir yöntem olmasına rağmen, toksik çözücülerin varlığı, işlemde zor ve uzun adımların olması nedeniyle sınırlı kalmıştır. Ancak, yüzey aktif maddeye dayalı kovalent olmayan yöntemin bu konuda birçok avantajı bulunmaktadır. Tez çalışmaları kapsamında GO, kovalent olmayan metotla imidazol esaslı farklı alkil zincir uzunluğuna sahip ButIm-BF4 ve MetIm-BF4 iyonik sıvılarıyla modifiye edilmiştir. Ardından yeni GO-iyonik sıvı nanokompozitlerin, epoksi reçine ile oluşturulan epoksi/GO-iyonik sıvı polimer kompozitlerinin fiziksel/mekanik özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiş ve değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Epoxy resins are among the most important classes of polymers owing to their unique physical and chemical properties, and they are widely used in numerous industrial applications such as coatings, composites, and adhesives. The high corrosion resistance of epoxy coatings originates from their high crosslinking density and strong adhesion to the underlying substrate. To further enhance the anticorrosive performance of epoxy coatings, the incorporation of fillers, pigments, and corrosion inhibitors has been extensively investigated, and many studies have demonstrated that the addition of nanofillers into epoxy matrices is an effective strategy for improving corrosion resistance. However, epoxy resins also exhibit certain inherent drawbacks, including high brittleness and poor resistance to crack initiation and propagation. Mechanical damage leading to the formation of cracks and defects can significantly deteriorate the barrier properties and corrosion resistance of epoxy coatings. Nanoparticles, owing to their extremely high specific surface area, are capable of establishing strong interfacial interactions with polymer chains, thereby contributing to enhanced fracture toughness of the coating. For this purpose, various types of nanocomposites and nanopigments have been employed. Graphene oxide (GO) is one of the most promising carbon-based materials due to its high specific surface area, unique two-dimensional structure, and superior thermal and mechanical properties. Consequently, GO has emerged as an effective reinforcing agent for polymer composites. Numerous studies have reported that GO and functionalized GO materials can significantly improve the mechanical properties of epoxy coatings. On the other hand, in practical applications, the presence of abundant oxygen-containing functional groups on the GO surface renders it incompatible with nonpolar solvents and, consequently, with many polymer systems. Under these conditions, GO nanosheets tend to agglomerate within the epoxy matrix due to strong van der Waals interactions, leading to a deterioration of coating performance. To improve the dispersion behavior of GO layers in epoxy resins, various approaches have been employed, including both covalent and non-covalent functionalization of GO with organic and/or inorganic compounds. Although covalent functionalization can provide effective results, its application is often limited by the use of toxic solvents and complex, time-consuming processing steps. In contrast, surfactant-assisted non-covalent functionalization methods offer several distinct advantages. Within the scope of this thesis, GO was modified via a non-covalent approach using imidazolium-based ionic liquids with different alkyl chain lengths, namely ButIm-BF4 and MetIm-BF4. Subsequently, the effects of the newly developed GO–ionic liquid nanocomposites on the physical and mechanical properties of epoxy/GO–ionic liquid polymer composites were systematically investigated and evaluated.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    578959

    Anyon değişim membran yakıt hücreleri için imidazolyum fonksiyonlu membranların geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of imidazolium functionalized membranes for anion exchange membrane fuel cells

    ÖYKÜ ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Enerjiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLŞEN ALBAYRAK ARI

  2. Tez No

    488371

    Proton exchange membranes prepared by radiation grafting of N-vinyl imidazole/4-vinyl pyridine onto poly (ethylene-co-tetrafluoroethylene) for high-temperature PEM fuel cells

    Yüksek sıcaklıkta çalışan PEM yakıt pilleri icin proton değşim membranlarının N-vinil ımidazol/4-vinil piridin monomerlerinin poli (etilen-co-tetrafluroetilen) üzerine radvasyonla aşılanması ile üretimi

    NAEIMEH RAJABALIZADEH MOJARRAD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL

  3. Tez No

    1004909

    Farklı yaklaşımlarla kendi kendini iyileştiren poli (epiklorohidrin) (PECH) esaslı polimerlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of self-healing poly(epichlorohydrin) (PECH) based polymers with different approaches

    AMINA HALIOUCHE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ŞEN

  4. Tez No

    650785

    Arsenik iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılan poli(1-vinilimidazol) aşılanmış polimerik adsorbent hazırlanması

    Preparation of poly(1-vinylimidazole) grafted polymeric adsorbent used in adsorption of arsenic ions

    ESMA ESRA AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ KAVAKLI

  5. Tez No

    222748

    Poli(N-vinil) imidazol jelinin ve sulfonamid esaslı tersiyer amin içeren reçinenin sentezi ile boyaların giderilmesinde kullanımı

    Synthesis of poly(N-vinyl imidazol) hydrogel and tertiary aine containing sulfonamide based resin and using removal of dyes

    FATİH BİLDİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

Geri Dön