Mikrodalga ile kür edilmiş silikon içeren epoksi reçineler
Microwave curing of siloxane containing epoxy resins
- Tez No: 101337
- Danışmanlar: PROF.DR. NURSELİ UYANIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 46
Özet
MİKRODALGA İLE KÜR EDİLMİŞ SİLİKON İÇEREN EPOKSİ REÇİNELER ÖZET Epoksi reçineler termoset polimerlerin en önemlilerinden biridir. Genellikle yüzey kaplamalarda, yapıştırıcı sektöründe, elektrik-elektronik sanayinde yaygın olarak kullanılır. Su, ısı ve kimyasallara karşı mükemmel dayanıklı olması nedeniyle kalıp sanayinde ve elektronikte kaplama malzemesi olarak kullanılır. Ancak yüksek çapraz bağ içermesinden ötürü oldukça kırılgandırlar. Bu nedenle kauçuk veya termoplastik gibi ikinci bir bileşenle modifiye edilirler. İlk çalışmalarda epoksileri toklaştırmak için karboksi veya aminle sonlandırılmış akrilo nitril, bütadien kauçuklar, fonksiyonel olarak sonlandırılmış akrilatlar, poli fenil oksit ve alkilen oksit kullanılmıştır. Son zamanlarda epoksileri modifiye etmek için silikon reçineler yaygın olarak kullanılmaktadır. Epoksi reçineler kullanılan sertleştirici cinsine bağlı olarak oda sıcaklığında, ısı ile, UV ışıması, gama ışını, elektron tanecik ışıması, elektro manyetik ışıma (mikrodalga yayınımı ) prosesleri ile sertleştirilebilir. Bu çalışmada bisfenol A bazlı, düşük viskoziteli epoksi monomer ile düşük viskoziteli, solvent içermeyen poliamino sertleştirici kullanıldı. % 5.8 - % 24.7 arasındaki oranlarda yaklaşık 1300 (PDMS V-21)ve 2000 (PDMS V-22) molekül ağırlıklı silikon akrilat ile modifiye edilerek mikrodalga prosesi ile kür edilen epoksi reçinenin universal çekme cihazında Young modülü, çekme ve kopma mukavemetleri, maksimum gerilimde ve kopma anında tokluk, maksimum kuvvette uzama ve kopma anındaki uzama değerleri ölçülerek Shore D aleti ile sertlik değerleri belirlenerek mekanik karakterizasyon yapıldı. vııTABLO Al. Epoksi Reçinelerin Sentez Koşullan (980 MHz, 20 dak., T=18°C) TABLO A.2. PDMS V-21 İçeren Filmlerin Genel Ortalaması vuıTABLO A.3. PDMS V-22 İçeren Filmlerin Genel Ortalaması TABLO A.4. Shore D Sertlik Değerleri IXTermal karakterizasyon ise TGA aletinde yapılarak maksimum ağırlık kayıplarının gerçekleştiği sıcaklıklar belirlendi. Bu karakterizasyonlarla silikonun epoksi reçine üzerinde yapmış olduğu değişimler izlendi. 1300 molekül ağırlıklı silikon akrilat katılan örnek serisinde epoksi reçine içerisindeki yüzde silikon miktarı arttıkça Young modülünün ve shore D değerlerinin düştüğü, maksimum kopma gerilmesi, tokluk ve yüzde uzama değerlerinin belli bir oranda (% 10-12) maksimum gösterdikten sonra tekrar azaldığı gözlendi. 2000 molekül ağırlıklı silikon akrilat katılan seride ise bu maksimum gözlenmemiştir. Bu seride silikon oranı arttıkça Young modülünün, shore D değerlerinin, maksimum gerilim ve kopma geriliminin azaldığı, maksimum kuvvette uzama ve kopma anındaki uzama değerlerinin arttığı belirlenmiştir. Termal karakterizasyon sonuçlarında ise silikon miktarı % 24.7 olan örneklerde (Örnek No: 7 ve 11) diğer örneklere nazaran termal kararlılığın arttığı grafiklerden görülmektedir. Ayrıca % 24.7 silikon içeren örnekler dışındaki diğer örneklerde iki kademeli geçişin gözlemlendiği ve en hızlı ağırlık kaybının ise PDMS V-21 içerenlerde 320-400 °C, PDMS V-22 içerenlerde ise 330-430 °C arasında olduğu grafiklerden görülmektedir. ŞEKİL Al. PDMS V-21 İçeren Örneklerin TGA Termogramlan: Seri 1= Örnek No: i, Seri 2= Örnek No: 2, Seri 3=Örnek No:3, Seri 4=Örnck No: 4, Seri 5=Örnek No:5 ve Seri 6=Örnek No 7.O 50 100 150 200250300350400450500550 Sıcaklık, °C ŞEKİL A.2. PDMS V-22 İçeren Örneklerin TGA Termogramlan Seri 1= Örnek No: l Seri 2= Örnek No: 8, Seri 3=Öraek No: 9, Seri 4=Ömek No: 10 ve Seri 5=Ömek No: 1 1. xıMICROWAVE CURING OF SILOXANE CONTAINING EPOXY RESINS SUMMARY Epoxy resins constitute an important class of thermoset polymers. Epoxy resins are widely used in applications such as surface coatings, adhesives, and electric- electronic industries. Since their resistance to water, heat and chemicals are high; they are used in moulding industry and as coating material in electronics. Since they are highly crosslinked materials, they are brittle. So using a second component such as rubbers and thermoplastics modifies these resins. In the early works epoxy resins were toughened by using carboxy or amino-ended acrylonitrile, butadiene rubber, functional group ended acrylates, poly phenyl oxide and alkylene oxide. Last works are based on the modification of epoxies by using siloxane resins. Epoxy resins can be cured by using different techniques depending on the curing agents: curing at room temperature, curing by heat, by UV radiation, by Gamma rays, by electro magnetic (microwave) radiation. In this work, low viscosity epoxy monomer based on bisphenol A and low viscosity poly amino curing agent (without solvent) is used. This epoxy resin is modified by using approximately 1300 (PDMS V-21) and 2000 (PDMS V-22) molecular weighted silicone acrylates in the ratios of 5.8-24.7 % with the application of microwave curing. The mechanical characterization (the Young modulus, strength at break F max, and at break, toughness at F max and at break, percent elongation at F max and at break) of these samples was done on universal tensile machine and their hardness on shore D durometer. Xll T.C. YÜKSEKÖ?RETİM KURULi; DOKÜMANTASYON MBttEZl
Özet (Çeviri)
MICROWAVE CURING OF SILOXANE CONTAINING EPOXY RESINS SUMMARY Epoxy resins constitute an important class of thermoset polymers. Epoxy resins are widely used in applications such as surface coatings, adhesives, and electric- electronic industries. Since their resistance to water, heat and chemicals are high; they are used in moulding industry and as coating material in electronics. Since they are highly crosslinked materials, they are brittle. So using a second component such as rubbers and thermoplastics modifies these resins. In the early works epoxy resins were toughened by using carboxy or amino-ended acrylonitrile, butadiene rubber, functional group ended acrylates, poly phenyl oxide and alkylene oxide. Last works are based on the modification of epoxies by using siloxane resins. Epoxy resins can be cured by using different techniques depending on the curing agents: curing at room temperature, curing by heat, by UV radiation, by Gamma rays, by electro magnetic (microwave) radiation. In this work, low viscosity epoxy monomer based on bisphenol A and low viscosity poly amino curing agent (without solvent) is used. This epoxy resin is modified by using approximately 1300 (PDMS V-21) and 2000 (PDMS V-22) molecular weighted silicone acrylates in the ratios of 5.8-24.7 % with the application of microwave curing. The mechanical characterization (the Young modulus, strength at break F max, and at break, toughness at F max and at break, percent elongation at F max and at break) of these samples was done on universal tensile machine and their hardness on shore D durometer. Xll T.C. YÜKSEKÖ?RETİM KURULi; DOKÜMANTASYON MBttEZlTABLE A. 1. Preparation Conditions of Epoxy Resins (980 MHz, 20 Min, T=1 8 ° C) TABLE A.2. Average Results of the Film Samples Containing PDMS V-21 X1UTABLE A.3. Average Results of the Film Samples Containing PDMS V-22 TABLO A.4. Shore D Hardness Results of the Samples Thermal characterizations of the samples were determinated with a thermogravimetric analyser (TGA) to obtain the temperature range indicating to the maximum weight loss. The effects of siloxane to the epoxy resins are investigated by using these characterizations. In the sample series containing 1300 MW siloxane acrylate, when the siloxane content in the resin increases, Young modulus, shore D hardness are decreasing while strength at F max, toughness and percent elongation shows a xivmaximum at 10-12 % siloxane contents and then decrease. There is no such maximum on these properties in the 2000 MW siloxane containing series but the siloxane percent increases with decreasing Young modulus, Shore D Hardness, strength at F max and at break while increasing percent elongation at F max. and at break. From the results of thermal analyses the 24.7 % siloxane containing samples (Sample Nr. 7 and 11) have higher thermal stability than the other samples, which can be seen in the figures. On the other hand it is shown from the figures that all the samples except 24.7 % siloxane containing samples have two stages decomposition. The maximum weight loss rates were obtained between 320-400 °C and between 330-430 °C in PDMS V-21 and PDMS V-22 containing samples respectively. 120 100 80 50 o 40 20 100 200 300 400 Temperature, °C 500 600 FIGURE Al. TGA thermograms of PDMS V-21 containing samples; Series l=Sample Nr: 1, Series 2=Sample Nr: 2, Series 3=Sample Nr:3, Series 4=Sample Nr: 4, Series 5 =S ample Nr: 5, and Series 6=S ample Nr: 7. xv ^JKSSSSS WKlMMlTKSH»!100- 90- 80 70 3 ¦D İ 1 60 - 53 40 30 20 10 50 100 150 200250300350400450500550 Temperature, °C FIGURE A. 2. TGA thermograms of PDMS V-22 containing samples Series l=Sample Nr: I, Series 2=S ample Nr: 8. Series 3=Sample Nr:9. Series 4=Sample Nr: 1(1 and Series 5=Sample Nr: 11 xvı1. giriş Epoksi reçineler, 50 yıldır ticari ürün olarak bilinmektedirler. Temel endüstri uygulamaları olan epoksi reçineler yüksek mukavemetleri, iyi ısıl kararlılıkları, pürüzsüz bir yüzey oluşturmaları ve mükemmel yapışma kabiliyetinden dolayı birçok alanda kullanılmaktadırlar. Yüksek kırılganlıklarının giderilmesi için termoplastik ve kauçuklarla modifiye ediliri er[l]. İstenilen niteliğe göre reolojik yapısını birçok alternatif reçine ve sertleştirici grupları arasından seçmek mümkündür. Mekanik ve elektriksel özellikleri diğer reçinelere göre mükemmeldir ve ayrıca kimyasallara karşı da iyi direnç gösterirler. Epoksi reçinelerin endüstrideki kullanılma alanları: -İnşaat sektöründe korozyona karşı -Polimerik harç ve beton yapımında -Elektronik sanayinde kaplama malzemesi olarak -Ağır makinalann yerleştirilmeden önce zeminlerinin hazırlanmasında -Yapıştırıcı sektöründe -Zemin kaplamasında -Boya sektöründe -Elektrik sektöründe -Yüzey kaplamalarda Günümüzde uzay ve mikroelektronik sanayinde artan uygulama alanları nedeniyle epoksi gibi yüksek performansa sahip yapıştırıcıların kullanımında hızlı kürleşmeye ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle mikroelektronik sanayinin zamana karşı yarışmasında, hızlı kürleşme büyük önem arz etmektedir. Alternatif hızlandırılmış kürleşme sistemlerinin (utraviole, gama ışınlan ve elektron bombardımanı) kullanımını sınırlayan dezavantajları vardır.
Benzer Tezler
- Harçların basınç dayanımlarının mikrodalga kür yöntemi ve yapay sinir ağları kullanılarak tahmin edilmesi
Estimation of the compressive strength of mortars using microwave curing method and artificial neural networks
OKAY YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiTokat Gaziosmanpaşa Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAHİN SÖZEN
- Mineral katkılı harçlarda mikrodalga ile uygulanan hızlandırılmış kürde en uygun kür çevriminin belirlenmesi
Determination of optimal accelerated microwave cure cycle on mineral additive mortars
DEVRİM AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER BEKİR TOPÇU
- Implementation of microwave curing system to adapt metakaolin based geopolymer binders for 3d-printing
Metakaolin bazlı jeopolimer bağlayıcıların 3 boyutlu bastırılmaya uyarlanması için mikrodalga kür sistemi uygulaması
YİĞİT ALPER ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Tekstil malzemelerinin kompozit yapıda bağ yapma davranışlarının farklı metodlar altında incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MİHRİBAN AKYOL
- Mikrodalga ile hızlandırılmış kür yönteminin katkılı harçlar üzerindeki etkisi
Effect of accelerated curing method using microwave on mortar with admixtures
HÜSEYİN HAKAN İNCE
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER BEKİR TOPÇU
DOÇ. DR. FUAT DEMİR