Geri Dön

Preparation and characterization of polypropylene based composite films

Polipropilen bazlı kompozit film üretimi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 109451
  2. Yazar: HİLAL PEHLİVAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FUNDA TIHMINLIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

oz Bu çalışma kapsamında, polipropilen (PP) ile gümüş yüklü doğal zeolitten oluşan antibakteriyel kompozitlerin ekstrüzyon yöntemi ile geliştirilmesi ve farklı teknikler kullanılarak (FTIR, TGA, DSC, mekanik testler, optik mikroskop) karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Zeolitlerin gümüş iyonu içeren çözeltilerden gümüşün uzaklaştırılmasında uygun oldukları saptanmış olup son zamanlarda gümüş formundaki zeolitlerin değişik kompozisyonlarda antifungal, bakteriyel ve antiseptik davranışları ilgiyle incelenmektedir (Hagiwara 1 990, Kawahara 2000, Klasen 2000). Bu çalışmada, iyon değişimi denemelerine öncelikle, klinoptilolitçe zengin doğal zeolit - PP kompozitlerin su sorpsiyonu davranışı incelenmiştir. İyon değişimi işlemi sulu bir ortamda gerçekleşeceğinden kompozit malzemelerin bu ortamda nasıl davrandığı gözlenmiş ve hidrofobik bir malzeme olan polipropilenin oluşan gözenekli yapıya bağlı olarak su çekme özelliği kazandığı görülmüştür. Suyun sıcak pres ve ekstrüzyon metodu ile hazırlanmış PP - zeolit kompozitlerdeki etkin difüzyon katsayısı sırasıyla 0.3 - 9.9 xl0“10 ve 0.1 - 3.3 xl0”12 cm2/ s aralığında değişmektedir. PP - zeolit kompozitlere gümüş yüklemesi iki metotla gerçekleştirilmiştir. Metot I de PP - zeolit kompozit filmler farklı miktarlarda gümüş iyonu içeren (5-50 ppm AgNÛ3 ) çözeltilerle muamele edilmiş, Metot II de ise farklı gümüş derişimlerindeki ( 50, 500, ve 5000 ppm AgNÛ3 ) çözeltilerle iyon değişimine tabi tutulmuş zeolit mineralleri DOP ortamında PP ile kalıplanmıştır. İyon değişimi prosesinde 50, 500, ve 5000 ppm Ag+ içeren çözeltilerden gram zeolit başına yüklenen gümüş miktarı sırasıyla 4.36, 27.85, ve 183.78 mg olmuştur. E. coli ye karşı yapılan antibakteriyel testler Metot II ile hazırlanmış kompozitlerin Metot I e göre hazırlananlardan daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir. Bu da Metot I ile hazırlanan kompozitlerde gümüşün zeolite ulaşmasının PP fazı tarafından engellenmesinden kaynaklanmıştır. Ancak, Metot II ile hazırlanan örneklerde gümüşün renk üzerindeki etkisi renk bozunma parametrelerinde de görüldüğü gibi gözle görülebilir seviyede olmuştur. Gümüş iyonunun suya geri salımmı ise literatürde de belirtildiği gibi ihmal edilebilir düzeydedir ki bu da antibakteriyel etkinin uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır. Termal karakterizasyon çalışmaları zeolitin aşı kristali gibi davranarak yapıdaki kristallik oranım arttırdığım ve PP'nin bozunmasım geciktirdiğini göstermektedir. Düşük gümüş derişimlerinde, zeolit PP içerisinde yavaşlatıcı etki yaparken yüksekgümüş derişimlerinde ise bozunmayı hızlandırmıştır. Metot II ile hazırlanmış örneklerde termal bozunma reaksiyonlarının aktivasyon enerjilerinin Metot I' e kıyasla daha düşük olması da zeolitin ve dolayısıyla artan gümüş miktarının bozunmayı hızlandırdığını göstermektedir. PP fazına zeolitin eklenmesi ile PP'nin 0.89 g/cm olan yoğunluğunda yapıda oluşan boşluklardan dolayı azalma gözlemlenmiştir. Ancak, bu oranlar zeolitin PP fazında düzensiz dağılmış olmasından dolayı artan zeolit miktarına bağlı olarak sistematik bir değişim göstermemektedir. Gerdirilmiş filmlerde ise 0.58 ile 0.78 g/cm3 arasında değişen yoğunlukların ticari olarak istenen aralıkla (0.6 - 0.65 g/cm3) daha uyumlu olduğu görülmüştür. Mekanik testler, zeolitin ilavesi ile yapının akma geriliminin düştüğünü, Young modül değerlerinin ise ihmal edilebilir derecede azaldığını göstermektedir. Gümüş iyonunun ise Young modülü üzerindeki etkisi belirsiz iken akma gerilimi değerleri gümüş miktarı ile orantılı olarak 23.6 MPa dan 29.5 MPa'a artmıştır. Sonuç olarak, Metot II ile hazırlanmış kompozitler içerisinde 4.36 (mg Ag+/ g zeolite) ile yüklenmiş ve ağırlıkça % 2 ve 4 zeolitin içerenlerin termal, mekanik, yapısal özellikleri ve renk bozunma parametreleri göz önüne alındığında en uygun oldukları saptanmıştır. WKUMAWTASVOK MERKEZİ

Özet (Çeviri)

oz Bu çalışma kapsamında, polipropilen (PP) ile gümüş yüklü doğal zeolitten oluşan antibakteriyel kompozitlerin ekstrüzyon yöntemi ile geliştirilmesi ve farklı teknikler kullanılarak (FTIR, TGA, DSC, mekanik testler, optik mikroskop) karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Zeolitlerin gümüş iyonu içeren çözeltilerden gümüşün uzaklaştırılmasında uygun oldukları saptanmış olup son zamanlarda gümüş formundaki zeolitlerin değişik kompozisyonlarda antifungal, bakteriyel ve antiseptik davranışları ilgiyle incelenmektedir (Hagiwara 1 990, Kawahara 2000, Klasen 2000). Bu çalışmada, iyon değişimi denemelerine öncelikle, klinoptilolitçe zengin doğal zeolit - PP kompozitlerin su sorpsiyonu davranışı incelenmiştir. İyon değişimi işlemi sulu bir ortamda gerçekleşeceğinden kompozit malzemelerin bu ortamda nasıl davrandığı gözlenmiş ve hidrofobik bir malzeme olan polipropilenin oluşan gözenekli yapıya bağlı olarak su çekme özelliği kazandığı görülmüştür. Suyun sıcak pres ve ekstrüzyon metodu ile hazırlanmış PP - zeolit kompozitlerdeki etkin difüzyon katsayısı sırasıyla 0.3 - 9.9 xl0“10 ve 0.1 - 3.3 xl0”12 cm2/ s aralığında değişmektedir. PP - zeolit kompozitlere gümüş yüklemesi iki metotla gerçekleştirilmiştir. Metot I de PP - zeolit kompozit filmler farklı miktarlarda gümüş iyonu içeren (5-50 ppm AgNÛ3 ) çözeltilerle muamele edilmiş, Metot II de ise farklı gümüş derişimlerindeki ( 50, 500, ve 5000 ppm AgNÛ3 ) çözeltilerle iyon değişimine tabi tutulmuş zeolit mineralleri DOP ortamında PP ile kalıplanmıştır. İyon değişimi prosesinde 50, 500, ve 5000 ppm Ag+ içeren çözeltilerden gram zeolit başına yüklenen gümüş miktarı sırasıyla 4.36, 27.85, ve 183.78 mg olmuştur. E. coli ye karşı yapılan antibakteriyel testler Metot II ile hazırlanmış kompozitlerin Metot I e göre hazırlananlardan daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir. Bu da Metot I ile hazırlanan kompozitlerde gümüşün zeolite ulaşmasının PP fazı tarafından engellenmesinden kaynaklanmıştır. Ancak, Metot II ile hazırlanan örneklerde gümüşün renk üzerindeki etkisi renk bozunma parametrelerinde de görüldüğü gibi gözle görülebilir seviyede olmuştur. Gümüş iyonunun suya geri salımmı ise literatürde de belirtildiği gibi ihmal edilebilir düzeydedir ki bu da antibakteriyel etkinin uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır. Termal karakterizasyon çalışmaları zeolitin aşı kristali gibi davranarak yapıdaki kristallik oranım arttırdığım ve PP'nin bozunmasım geciktirdiğini göstermektedir. Düşük gümüş derişimlerinde, zeolit PP içerisinde yavaşlatıcı etki yaparken yüksekgümüş derişimlerinde ise bozunmayı hızlandırmıştır. Metot II ile hazırlanmış örneklerde termal bozunma reaksiyonlarının aktivasyon enerjilerinin Metot I' e kıyasla daha düşük olması da zeolitin ve dolayısıyla artan gümüş miktarının bozunmayı hızlandırdığını göstermektedir. PP fazına zeolitin eklenmesi ile PP'nin 0.89 g/cm olan yoğunluğunda yapıda oluşan boşluklardan dolayı azalma gözlemlenmiştir. Ancak, bu oranlar zeolitin PP fazında düzensiz dağılmış olmasından dolayı artan zeolit miktarına bağlı olarak sistematik bir değişim göstermemektedir. Gerdirilmiş filmlerde ise 0.58 ile 0.78 g/cm3 arasında değişen yoğunlukların ticari olarak istenen aralıkla (0.6 - 0.65 g/cm3) daha uyumlu olduğu görülmüştür. Mekanik testler, zeolitin ilavesi ile yapının akma geriliminin düştüğünü, Young modül değerlerinin ise ihmal edilebilir derecede azaldığını göstermektedir. Gümüş iyonunun ise Young modülü üzerindeki etkisi belirsiz iken akma gerilimi değerleri gümüş miktarı ile orantılı olarak 23.6 MPa dan 29.5 MPa'a artmıştır. Sonuç olarak, Metot II ile hazırlanmış kompozitler içerisinde 4.36 (mg Ag+/ g zeolite) ile yüklenmiş ve ağırlıkça % 2 ve 4 zeolitin içerenlerin termal, mekanik, yapısal özellikleri ve renk bozunma parametreleri göz önüne alındığında en uygun oldukları saptanmıştır. WKUMAWTASVOK MERKEZİ

Benzer Tezler

  1. Preparation and characterization of polypropylene nanocomposite materials reinforced with cellulose nano whiskers by solvent casting

    Selüloz nano parçacıklarıyla güçlendirilmiş polipropilen nanokompozit malzemelerin solvent casting metodu ile hazırlanması ve analizi

    ELİF RAFİYE BAHAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. AYŞEN ÖNEN

    PROF. DR. NURAY UÇAR

  2. Reaktif ekstrüzyon yöntemiyle polipropilen/fonksiyonel kopolimer/organik montmorillonit kil nanomalzemelerin hazırlanması

    Preparation of polypropylene/functional copolymer/organo-montmorillonite clay nanomaterials by reactive extrusion

    EREN ALTUNGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDOĞAN ALPER

    PROF. DR. M. O. ZAKİR RZAYEV

  3. Lityum iyon batarya uygulamaları için polipirol esaslı anot bağlayıcılar

    PPY based anode binder for lithium ion battery application

    IŞIK İPEK AVCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU

  4. Bazı bor bileşikleri içeren polipropilen (PP) esaslı nanokompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of polypropylene (PP) based nanocomposites containing some boron compounds

    MUSA KAZIM ÇAVLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mühendislik BilimleriBurdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi

    Malzeme Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRTEN ÇAKMAKLI

  5. Hibrit organik-inorganik dolgulu polimer matrisli kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of hybrid organic-inorganic filled polymer matrix composites

    MUHAMMED YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Biyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KUTLAY SEVER