Geri Dön

Farklı nano katkıların ve kabaran alev geciktiricili sistemin plastikleştirilmiş poli(laktik asit)'in özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi

Investigation of the different nanoparticles and intumescent flame retardant system effects on the properties of plasticized poly(lactic acid)

  1. Tez No: 494759
  2. Yazar: MERAL ÇOBAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Bu tez çalışmasının ilk bölümünde, trifenil fosfat (TPP) ile yanmazlık özelliği geliştirilmiş ve plastikleştirilmiş poli(laktik asit)'in (PLA) özellikleri üzerine farklı nano katkılarının etkisi incelenmiştir. Bunun için öncelikle plastikleştirilmiş PLA/TPP kompoziti üretilmiş ve kontrol numunesi olarak kullanılmıştır. Bu kompozite üç farklı oranda nanokil (NK), karbon nanotüp (Carbon nanotube-CNT) ve amino propil izobütil poli(hedral oligomerik silseskuokzan) (A-POSS), alev geciktirici TPP miktarı azaltılarak eklenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, ilk bölümde kullanılan nano katkılardan en iyi özellik gösteren nanokil seçilerek plastikleştirilmiş ve TPP ile alev geciktiriciliği geliştirilmiş PLA'nın mekanik, ısıl ve yanmazlık özellikleri üzerine, karbonlaştırıcı ajanın yükleme miktarının etkisi incelenmiştir. Örnekler, laboratuvar ölçekli ekstruderde eriyikten karıştırma ve enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile hazırlanmıştır. Elde edilen örneklerin ısıl, mekanik, yanmazlık ve morfolojik özellikleri incelenmiştir. Termogravimetrik analiz (TGA) sonuçlarına göre tüm nanokompozitlerin bozunma sıcaklıklarının üretim sıcaklığından yüksek olduğu ve üretim sırasında bozulmadıkları görülmüştür. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizine göre, TPP, NK ve CNT içerikli kompozitlerde homojen bir dağılım gözlenmiştir. PLA/PEG/TPP/PER bileşimindeki örneğin, artan yükleme oranlarında kil ilavesi ile yapıda boşlukların arttığı görülmüştür. Geçirimli Elektron Mikroskopisi (TEM) analizi, TPP, NK ve CNT içerikli kompozitlerde homojen bir dağılım olduğu sonucunu desteklerken, A-POSS içerikli nanokompozitte nanoboyutta agregalar gözlenmiştir. Yapılan sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI ) testi sonuçlarına göre, tüm kompozitler arasında %1 NK içeren örnek 33,4 değeri ile en iyi LOI değerini vermiştir. Kabaran alev geciktiricili sistem kullanıldığında ise PER içeren yine aynı nanokil bileşimdeki kompozit en yüksek LOI değerini vermiştir. PLA/PEG/TPP bileşimine PER'in eklenmesi ile çekme dayanımı değerinin düştüğü gözlenmiştir. En yüksek çekme mukavemeti PLA/PEG/TPP/4PER/3NK örnek bileşiminden elde edilmiştir. Tüm nanokompozitler arasında en yüksek uzamayı PLA/PEG/TPP/%1A-POSS içerikli örnek vermiştir.

Özet (Çeviri)

In the first part of thesis study, the effect of different nano additives on the properties of plasticized and gained flammability properties with triphenyl phosphate (TPP) of poly (lactic acid) (PLA) has been investigated. Firstly, plasticized PLA/TPP composite was prepared and it was used as a control sample. After that, different amounts of carbon nanotubes (CNT), nanoclays (NC) and aminopropyl isobutyl poly(hedral oligomeric silsesquioxane) (A-POSS) particles were added to this composite due to the decreasing TPP amount. In the second part of the study, loading level of the carbonizing agent of the mechanical, thermal and flammability properties of platicized and flame retarded PLA. For this purpose, the nanocomposite including nanoclay obtained the best characteristics in the first section was selected. Nanocomposites were prepared by using a laboratory scale extruder and injection molding equipment. The characteristic properties of the PLA based composites were determined by using mechanical, thermal, and morphological and flammability tests. According to Thermogravimetric Analysis (TGA), the decomposition temperature of all prepared composites is higher than the processing temperature. Therefore, it is approved that these nanocomposites don't decompose during the processing temperature. Scanning Electron Microscope (SEM) analysis of the nanocomposites exhibited the more homogeneous filler distribution in the matrix was observed for TPP, NC and CNT containing nanocomposites. In the example of the PLA/PEG/TPP/PER composition, it was observed that the voids were increased by the addition of clay at increasing loading amounts. Transmission Electron Microscope (TEM) analysis supported to this results for the TPP, NK and CNT composites. Besides, nano scale aggregation is observed for the A-POSS containing nanocomposites in the TEM micrograph. The highest LOI value was observed as 33.4 for samples that included 1 wt. % nanoclay. When using the intumescent flame retardant system, the composite in the same nanoclay composition containing the PER have given the highest LOI value. The tensile strength value decreased with the addition of PER to the PLA/PEG/TPP sample. The highest tensile strength was obtained from PLA/PEG/TPP/4PER/3NC nanocomposite. Among all nanocomposites that the composite which is containing 1 wt. % A-POSS were showed the highest elongation at break value.

Benzer Tezler

  1. Yeni nesil hibrit poss nano-katkıların polipropilen harmanların yanma davranışına etkisinin incelenmesi

    Investigation of the new generation hybrid poss nano-additives on the flaming behaviour of pp compounds

    GİZEM TURGUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ

  2. Investigation of physical and mechanical properties of polyurethane nanocomposites prepared using different types of nano additives

    Farklı nano katkılar ile hazırlanan poliüretan nanokompozitlerinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    BAHAR BÜYÜKKAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

  3. Tek parçalı karışım yöntemiyle üretilen perlit esaslı geopolimer betonlarda nano katkıların ve kür koşullarının etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of nano additives and curing conditions on perlite based geopolymer concrete produced by the one-part mixing method

    ELİF DİŞÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. RIZA POLAT

  4. Influence of nano-materials additives and biofuel (eucalyptus) on diesel engine performance

    Nano malzeme katkıların ve biyoyakıtın (okalıptus) dizel motor performansına etkisi

    HASAN ALI HASAN HASAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDURAZZAK AHMED SALEH AKROOT

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM THAMER NAZZAL

  5. Farklı fonksiyonel gruplara sahip çok duvarlı karbon nanotüp katkıların polikarbonat/poli(laktik asit) karışımı üzerine etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of multi-walled carbon nanotube additives with different functional groups on the polycarbonate/poly(lactic acid) blend

    GİZEM URTEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ