Synthesis and characterization of multi-hollow opaque polymer pigments
Çok boşluklu opak polimer pigmentlerin eldesi ve özelliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 313735
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNGÖR GÜNDÜZ, YRD. DOÇ. DR. BORA MAVİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu çalışmada, ?Su-içinde-Yağ-içinde-Su? (S/Y/S) emülsiyonunun süspansiyon polimerleştirilmesi ile çok boşluklu yapıda yeni nesil opak polimer pigmentler elde edilmiştir. Yağ fazı ağırlıkça 1:1 oranında metilmetakrilat ve etilen glikol dimetakrilat monomerlerinden oluşmaktadır. Polimerlerin içerisindeki boşlukların boyut ve dağılımları miseller tarafından sarılmış olan su damlacıklarının boyutlarına bağlıdır. Bu çalışmada, hidrofobik ve yardımcı hidrofilik yüzey aktif madde (Span 80-Tween 80) karışımı hidrofilik/lipofilik denge (HLB) değeri 5 ve 8 arasında değiştirilerek kullanılmıştır. Yüzey aktif madde karışımının ?Yağ-içinde-Su? (Y/S) emülsiyon kararlılığı ve su damlacığı boyutu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Ultrosonikasyon değişkenlerinin su damlacığı ortalama boyutu üzerindeki etkileri araştırılmıştır.Olası en yüksek saçılım verimini sağlabilecek boşluk boyutlarının dağılımı Mie saçılımının matematiksel modellemesi yapılarak belirlenmiştir. En uygun W/O emülsiyonu damlacık boyutu dağılımı, monomer, yüzey aktif madde ve su oranı 75.5/9.4/15.1 olacak şekilde 80 W güç ve 30 saniye süreyle ultrasonic karıştırmayle elde edilmiştir.S/Y/S emülsiyonu, Y/S emülsiyonun sulu hidrofilik Triton X-405 çözeltisinin içerisinde dağıtılmasıyla hazırlanmıştır. Yüzey aktif madde derişimi ve mekanik karıştırma değişkenlerinin monomer damlacığı üzerindeki etkileri boyut ölçümleri ve optic mikroskop gözlemleriyle incelenmiştir. W/O/W emülsiyonu % 1'lik polivinilpirolidon çözeltisiyle kararlılaştırılmasının ardından 55 °C sıcaklıkta 20 saat süreyle polimerleştirilmiştir. Elde edilen polimer pigmentlerin yüzey özellikleri taramalı electron mikroskobu ile incelenmiş (SEM) ve içlerindeki boşluk yapıları geçirimli electron mikroskobu (TEM) ile doğrulanmıştır. Yapılan analizler çok boşluklu opaK polimer pigmentlerin başarıyla elde edildiğini göstermiştir. Polimer pigmentlerinin opaklık, L*a*b* renk ve parlaklık özellikleri spektrofotometre ve glosmetre ile incelenmiştir. Opasite değerleri kontrastlık oranı ölçümleriyle belirlenmiş ve elde edilen polimer pigmentler % 97.3'e kadar (katı üzerinden hacimce % 50 oranında) opaklık sağlamışlardır. Ayrıca pigmentler düşük parlaklık değeri göstermiş ve mat film oluşturmuşlardır.
Özet (Çeviri)
In the present work, a new generation opaque polymer pigment with multihollow structure was synthesized by suspension polymerization of ?Water-in-Oil-in-Water? (W/O/W) emulsion system. Oil phase was methyl methacrylate and ethylene glycol dimethacrylate monomer mixture at 1:1 weight ratio. The dimension and distribution of hollows inside polymer particles are dependent on the size of water droplets which are encapsulated in micelles. For Water-in-Oil (W/O) assembly, a hydrophobic surfactant and hydrophilic co-surfactant (Span 80-Tween 80) combination with a hydrophilic/lipophilic balance (HLB) value between 5-8 was used. The effects of surfactant and co-surfactant composition on the stability of the W/O emulsion and also on the size of water droplets were studied. In addition, the effect of the ultrasonication on the average size of water droplets was investigated.The hollow size distribution which may possibly give the maximum scattering efficiency was predicted by a mathematical model based on the Mie scattering. The optimum size distribution for W/O emulsion was obtained at the monomer/surfactant/water ratio of 75.5/9.4/15.1 after ultrasonication for 30 seconds at 80 W power.The W/O/W emulsion was prepared by dispersing the W/O emulsion in aqueous solution of hydrophilic Triton X-405. The influence of surfactant concentration and mechanical mixing on monomer droplets was investigated by size measurement and optical microscopy. After stabilizing with 1 %w/w polyvinylpyrrolidone (PVP) solution, the W/O/W emulsion was polymerized at 55 °C for 20 h. The surface morphology of synthesized polymer pigments was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and the inner hollow structure was confirmed by transmission electron microscopy (TEM). The analysis indicated that multihollow opaque polymer pigments were successfully synthesized.The opacity, the L*a*b* color, and the gloss properties of polymer pigments were examined by spectrophotometer and glossmeter. The opacity values were assessed by contrast ratio measurements, and the synthesized polymer pigments provided up to 97.3 % opacity (50 %v/v solid content). In addition, the pigments exhibited low gloss values, and yielded matt films.
Benzer Tezler
- Elektro döndürme yöntemi ile elde edilen karbon nanolif ve karbon nanotüplerin karakterizasyonu ve işlevselleştirilmesi
Characterisation and functionalization of electrospun carbon nanofibers and carbon nanotubes
MERVE YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. FİLİZ ALTAY
- Synthesis and characterization of multi-functional azole silica based nanocomposites for dental application
Diş uygulamalarında çok fonksiyonlu azol silika temelli nanokompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
UMAR SAFIYANU YUSHAU
- Multi komponent yöntemiyle indol birimi içeren 2,4,6-trisübstitüepiridin türevlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of 2,4,6-trisubstitutedpyridine derivates that contains indole with method of multi component
SANİYE MERVE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
KimyaGaziosmanpaşa ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. BURCU GÜRDERE
- Synthesis and characterization of bromo-functional hyperbranched polymers by self condensing vinyl polymerization under visible light and their modifications
Görünür bölgede yapıda yoğuşan radikalik vinil polimerizasyonu ile brom fonksiyonlu çok dallanmış polimer sentezi ve modifikasyonları
SEMİHA BEKTAŞ BOZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Poli(metil metakrilat-b-ε-kaprolakton) kopolimerinin eş zamanlı atom transfer radikal ve halka açılması polimerizasyonları ile sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly(methyl methacrylate-b-ε-caprolacton) copolymer with simultaneous atom transfer radical and public-opening polymerizations
GÖZDE ŞENAY DEMİR