Synthesis and charaterization of single hollow opaque polymer pigments
Tek boşluklu opak polimer pigmentlerin eldesi ve özelliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 341124
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNGÖR GÜNDÜZ, DOÇ. DR. BORA MAVİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu çalışmada, ozmotik şişirme yöntemiyle tek boşluklu yapıda opak polimer pigmentleri elde edilmiştir. Boşluklu pigment, içi su veya havayla dolu olan bir boşluk ve dış kabuktan oluşmaktadır. Ozmotik şişirme işlemi yapısında karboksilik asit grubu içeren bir çekirdek üretilmesi ve bu çekirdeğin kabuk olarak işlev gören başka bir polimerle kaplanmasını içermektedir. Çekirdeğin bir baz kullanarak nötrleştirilmesiyle polimerin şişmesi sağlanır. Çekirdek monomeri olarak metil metakrilat ve metakrilik asit, kabuk monomeri olarak stiren ve polimer parçacıklarının nötrleştirilmesi için sodyum hidroksit kullanılmıştır. Alkaliyle işlem süresi ve pH gibi değişkenler için en uygun deney koşulları araştırılmıştır. Sonuçlar pH? nin boşluk üretiminde önemli bir rol oynadığını göstermiştir. pH? nin 10? dan yüksek olduğu durumlarda boşluklu yapı gözlemlenmiş fakat 10? dan düşük olduğu durumlarda boşluklu yapı gözlemlenmemiştir. Ayrıca, alkali işlem süresinin uzatılmasının polimer parçacıklarının şişme dengesine erişmesinde yararlı olduğu görülmüştür. Çapraz bağlayıcı miktarının, monomerin asitliğinin ve yüzey aktif maddesinin miktarının pigment boyutuna ve yüzey özelliklerine etkisi de incelenmiştir. Çekirdeğin karboksil içeriği belli bir değerin üzerine çıktığında parçacıkların çöktüğü gözlemlenmiştir. Yüzey aktif maddesinin düşük derişimlerinde parçacıkların çöktüğü gözlemlenmiştir. En büyük pigment çapı çapraz bağlayıcı oranı kütlece %2, metakrilik asit miktarı kütlece % 20 ve yüzey aktif maddenin suya kütlece oranı 0.97 iken gözlemlenmiştir. Pigmentlerin yüzey özellikleri taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiş ve içlerindeki boşluk yapıları geçirimli elektron mikroskobu ile doğrulanmıştır. Analizler tek boşluklu opak polimer pigmentlerinin ve tek boşluklu renkli pigmentlerin başarıyla elde edildiğini göstermiştir. Polimer pigmentlerinin opaklık, L*a*b* renk ve parlaklık özellikleri renk spektrofotometresi ve parlaklık ölçer ile incelenmiştir. Tek boşluklu polimer pigmentleri hiçbir katkı maddesi içermeden % 93,8? e kadar (katı üzerinden hacimce % 50 oranında) opaklık sağlamışlardır.
Özet (Çeviri)
In the present work opaque polymer pigments with single hollow structure were synthesized by osmotic swelling method. The hollow pigment is composed of an outer shell and an inner void space which can be filled with air or water. The osmotic swelling process involves synthesizing of a core polymer containing carboxylic acid group on the backbone, and encapsulating it with another polymer which functions as shell. The swelling of the polymer is provided by neutralization of the core with a base. Methyl methacrylate and methacrylic acid mixture is used as core monomer, and styrene is used as shell monomer. Sodium hydroxide is used for neutralization of polymer particles. The optimal experimental conditions such as alkali treatment time and the pH were investigated. The results indicated that pH plays an important role in void generation. Hollow morphology appeared when pH was above 10 but no hollow morphology was observed when pH is below 10. Also, it was seen that extending alkali treatment time was beneficial to get the swelling equilibrium of the polymer particles. The effect of the crosslinker content, acidity of the monomer, and the amount of surfactant on particle size and morphology of pigment were also investigated. When the carboxyl content of the core exceeded a certain value sedimentation of particles was observed. Furthermore, it was observed that low concentration of surfactant resulted in sedimentation of particles. The maximum pigment diameter was observed when crosslinker content was 2% w/w, methacrylic acid content 20% w/w, and the weight ratio of surfactant to water was 0.97. The surface morphology of the pigments was characterized by scanning electron microscope and the inner hollow structure was confirmed by transmission electron microscope. The analysis indicated that single hollow opaque polymer pigments and colored single hollow polymer pigments were successfully synthesized. The opacity, the L*a*b* color, and the gloss properties of polymer pigments were examined by color spectrophotometer and glossmeter. Single hollow polymer pigments without any other additive provided up to 93.8% opacity with 50% v/v solid content.
Benzer Tezler
- Hydrophobic associations in gels: Hybrid organo-cryogels and hydrophobically modified hydrogels
Jellerde hidrofobik etkileşimler: Hibrid organo-kriyojeller ve hidrofobik modifiye hidrojeller
DENİZ CEYLAN TUNCABOYLU
- 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
- Elektrospinning tekniği ve UV ışımasının eşzamanlı olarak uygulanması ile nanofiber membranların uygulanması hazırlanması ve kıymetli metallerin adsorpsiyonunda
Preparation of nanofiber membranes by the implementation of electrospinning technique and UV radiation simultaneously and application on adsorption of precious metals
BİHTER ZEYTUNCU
Doktora
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Alev sprey piroliz yöntemiyle katalizör üretimi ve metanın katalitik yanmasında etkinliğinin araştırılması
Synthesis of catalysts by flame spray pyrolyis and investigation of their activity on catalytic combustion of methane
SİBEL ŞANLTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilim ve TeknolojiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESRİN EKİNCİ MACHIN
- Synthesis and characterization of single-ion conducting polymer electrolytes for lithium-ion batteries
Lityum iyon piller için tek iyon iletken polimer elektrolit sentezi ve karakterizasyonu
ANEEKA ZAHEEN KAMAL
