Manufacturing of microcapsules with liquid core and their self healing performance in epoxy for resin transfer molding
Sıvı çekirdek içeren mikrokapsüllerin üretimi ve bu mikrokapsüllerin reçine transfer kalıplama yönteminde kullanılan epoksi reçine içinde onarım performansları
- Tez No: 389514
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET YILDIZ, PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Farklı reaktif kor materyallari içeren mikrokapsüllere dayalı polimer tabanlı kendini onarabilme sistemleri son zamanlarda büyük dikkat çekmektedir. Kendini onarabilme yeteneği, epoksi gibi kırılgan yapıya sahip polimerler için çok önem arzetmektedir. Kırılgan yapıya sahip polimerik malzemelerin beklenmedik bir anda servis dışı kalmasını engellemek için onarım solüsyonu içeren mikrokapsüller kullanılabilir. Bu tezin içeriğinde tekli mikrokapsül sistemine sahip taban malzemenin kendini onarabilme yeteneği üzerine bir çalışma sunulmaktadır. Mikrokapsüller dağıtılmış faz-ana faz yüzeyinde gerçekleşen üre-formaldehit in-situ polimerizasyonu ile üretilmişlerdir. Her bir mikrokapsül banyosu Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), ve Diferansiyel TaramalıKalorimetri (DSC) kullanılarak karakterize edilmiştir. Mikrokapsüllerin kabuklarına ve onarım solüsyonuna ait spektral karakteristik pikler orta-kızılötesi bölgede analiz edilmiştir. Ure-formaldehit duvar malzemesine ve ana mikro kapsül bileşeni olan DGEBA' ya ait termal bozulma sıcaklıkları analiz edilmiştir. Bunlara ek olarak Optik mikroskop ve SEM fotografları da sıvı onarım ajanı dolu mikrokapsüllerin oluşumunu teyit etmiştir. Sıvı onarım ajanı içeren kapsüller üretim aşamasında kırılgan bir davranış sergilemiş olsa da taban materyale başarıyla eklenmistir. Seçilen taban malzemenin kendini onarabilme verimi ve özelliği incelen çift dirsekli kiriş (İCDK) ile mode-I çatlak açılması yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Mikrokapsul-epoksi kompozit sistemi düşük onarım verimlilikleri göstermesine rağmen, aynı sistemin mode-I kırılma tokluğu değerinde kayde değer artış gözlenmiştir. Üç nokta bükülme deneyi ayrıca mikrokapsül-epoksi kompozitin bükülme mukavemeti değerini ölçmek için yapılmış ve sonuçta mikrokapsüllü örneklerin bükülme mukavemetlerin de ciddi oranlar da düşüşler gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Microcapsules with different active core materials have been receiving a great deal of attention for developing polymer based materials with selfhealing abilities. The self-healing ability is crucial in particular for matrix materials having brittle nature such as epoxy resin. In order for abstaining from an abrupt failure of structural brittle manner polymeric materials, microcapsules can be used excellently as a viable repair agent. In this work, we present a study on the catalyst-free microcapsule based self-healing system. Microcapsules were produced by the insitu polymerization of urea-formaldehyde at the dispersed phase-water interface. Each microcapsule batches were characterized by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analyser (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC). Characteristic peaks of urea-formaldehyde shell, core components; DGEBA, and PhCl was seen in the Mid- IR region. Characteristic thermal decomposition temperature of urea-formaldehyde wall material and DBEBA which is the main microcapsule content were determined from the TGA trace. In addition to the given thermal and spectral characterization tools, optic microscope and SEM images also ensure the formation of liquid-filled microcapsules. Although the microcapsules showed brittle behavior during the processing such as drying and sieving, incorporation of microcapsules into the epoxy matrix was achieved successfully. The healing characteristic of epoxy-microcapsule composite was assessed by the Tapered Double Cantilever Beam (TDCB) specimen at the mode-I crack opening fashion. Besides microcapsule-epoxy composite system showed a moderate healing efficiency, a significant increase in mode-I fracture toughness value was observed. Three point bending experiment was also conducted on the microcapsule-epoxy composite. It was found that microcapsules drastically decrease the flexure strength of questioned host material.
Benzer Tezler
- Development of multifunctional tick repellent textiles
Multi-fonksiyonel kene kovucu tekstillerin geliştirilmesi
WAZIR AKBAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜL BAHAR BAŞIM DOĞAN
- Experimental and numerical investigation of material characterization and flow monitoring in liquid composite molding processes
Sıvı kompozit kalıplama yöntemlerinde akışın ve malzeme özelliklerinin deneysel ve sayısal incelenmesi
BARIŞ ÇAĞLAR
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER
- Isıl işlem görmüş sucuk benzeri et ürününün kalitesinin iyileştirilmesinde enkapsüle starter kültür kullanımı
The use of encapsulated starter culture for improving the quality of the heat treated sausage like product
TUĞÇA BİLENLER
Doktora
Türkçe
2017
Gıda Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN KARABULUT
- Aromatik ve antibakteriyel ayakkabı iç tabanı üretimi üzerine araştırmalar
Studies on aromatic and antibacterial footwear insole manufacturing
BUKET YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Deri MühendisliğiEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ATA KARAVANA
- Teknik-akıllı tekstiller ve tasarımda kullanımları
Technical-smart textiles and their applications in design
SERNA UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiTekstil ve Moda Tasarımı Ana Sanat Dalı
PROF. DR. ZEKİ ALPAN