PVC karışımlarına biyokütle ve atık polimer temelli grafen içerikli aktif karbon katkılanması ve karakterizasyonu
Biomass and waste polymer based graphene containing activated carbon doping and characterization of PVC blends
- Tez No: 1022140
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUNUS ÖNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Kimya, Chemical Engineering, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Polimerler, kolay kalıplanabilirlik, dayanıklılık, geri dönüşüm ve gelişmiş performans ile uyumluluk nedeniyle kovadan rokete kadar kullanılmıştır. Polivinil klorür (PVC), vinil klorürün polimerize edilmesiyle elde edilen ve borular, yer döşemeleri ve kaplamalar dahil olmak üzere çok çeşitli ürünler için kullanılan, kimyasal olarak dayanıklı, sert bir sentetik reçinedir. PVC, polipropilen ve etilenden sonra dünya genelinde üretilen en büyük üçüncü polimerdir. PVC'deki yumuşaklık ve esneklik, plastikleştiricilerin eklenmesiyle kolayca elde edilebilir. İşlenmemiş PVC'nin özelliği güçlü ve hafif olması, doğası gereği çok yönlü olması, montajının kolay olması, dayanıklı olması, uygun maliyetli olması, güvenli olması, yangına dayanıklı olması ve kablolar ve elektrik aksesuarları için tercih edilebilecek iyi bir yalıtkan olmasıdır. Grafen türevleri (grafen oksit-GO, indirgenmiş grafen oksit-RGO, çok tabakalı grafen-MLG vb.) polimer malzemelerin özelliklerini iyileştirmek için yüksek potansiyele sahip dolgu maddeleri olarak bilinmektedirler. Dolgu maddeleri arasında, karbon nanotüpler (CNT'ler), grafen ve aktif karbon gibi nano-karbon malzemeler en yüksek elastik modüle (yaklaşık 1 TPa) ve PVC'ye benzer yoğunlukları nedeniyle PVC matrisi ile en uygun uyumluluğa sahiptir. Bu çalışmanın amacı, PVC matrisi içerisinde grafen içerikli aktif karbonun homojen dağılımını sağlamak ve bu sayede basit bir şekilde dikkate değer mekanik ve termal güçlendirme elde etmektir. Bu çalışmada dolgu malzemesi olarak atık polimerlerden ve biyokütleden elde edilmiş grafen içerikli aktif karbon temelli malzemeler, PVC ile turbo mikserde karıştırılarak PVC kompozit elde edilmiştir. PVC nanokompozitlerin morfolojisinde dolgu maddesi ilavesinin etkisi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve spektroskopisi FTIR spektroskopisi ile analiz edilmiştir. Termal özellikleri için TGA kullanılmıştır. Nanokompozitlerin çekme mukavemeti, kopma uzaması, Young modülü, tokluğu ve termal stabilitesi düşük aktif karbon oranlarında bile büyük ölçüde iyileştirilmiştir, bu da esas olarak aktif karbonun homojen dağılımına ve güçlü aktif karbon-PVC etkileşimlerine bağlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Due to their moldability, durability, and performance, polymers are utilized in diverse applications ranging from household items to aerospace. Polyvinyl chloride (PVC) is a rigid, chemically resistant synthetic resin widely used in pipes, flooring, and coatings. As the third most produced polymer globally, PVC offers inherent strength, fire resistance, and insulation properties, while its flexibility can be adjusted via plasticizers. Graphene derivatives are recognized as high-potential fillers for enhancing the properties of polymeric materials. Among various reinforcements, nano-carbon materials such as carbon nanotubes (CNTs), graphene, and activated carbon exhibit the highest elastic moduli (approximately 1 TPa) and demonstrate optimal compatibility with the PVC matrix owing to their similar densities. The objective of this research is to achieve a homogeneous dispersion of graphene-containing activated carbon within the PVC matrix, thereby attaining significant mechanical and thermal reinforcement through a facile approach. In this study, graphene-containing activated carbon-based materials synthesized from waste polymers and biomass were blended with PVC using a turbo mixer to fabricate PVC composites. The morphology of the PVC nanocomposites was evaluated via Scanning Electron Microscopy (SEM), while the influence of filler incorporation on the chemical structure was characterized by using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy. Thermogravimetric Analysis (TGA) was utilized to determine thermal characteristics. Significant enhancements in tensile strength, elongation at break, Young's modulus, toughness, and thermal stability were observed even at low activated carbon concentrations. These improvements are primarily attributed to the uniform dispersion of activated carbon and robust activated carbon-PVC interfacial interactions.
Benzer Tezler
- Çotanak ve polimer atıklarının birlikte pirolizinin kinetiğinin incelenmesi ve piroliz ürünlerinin karakterizasyonu
Kinetic investigation of hazelnut husk and polymer wastes co-pyrolysis and characterizatin of pyrolysis products
NAHİDE NARİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAN KAYA YAZICILAR
- Farklı biyokütle-atık karışımlarının TGA yöntemiyle birlikte pirolizi
Co-pyrolysis of different biomass and waste mixtures by TGA
ÜMRAN İREM TEMİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEM PEHLİVAN
- Farklı biyokütle-plastik karışımlarının termogravimetrik analiz yöntemiyle birlikte pirolizi ve elde edilen ürünlerin karakterizasyonu
Co-pyrolysis of different plastic and biomass waste mixtures by thermogravimetric analysis and the characterization of products
ÖZGE ÇEPELİOĞULLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE E. PÜTÜN
- Farklı organik atıklardan zift esaslı karbon fiber üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of pitch based carbon fiber from different organic wastes
GAMZENUR ÖZSİN
Doktora
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE EREN PÜTÜN
- PE ve PP polimerlerine ahşap tozu ilavesi ile oluşturulan karışımların mekanik, termal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of mechanical, thermal and morfological properties of PE and PP/wood flour composites
HASAN BİLTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MÜNİR TAŞDEMİR