Nanofibrile edilmiş selüloz-poli(laktik asit) nanokompozitleri
Nanocomposites of nanofibrillated cellulose-poly(lactid acid)
- Tez No: 494802
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Nanofibrile Edilmiş Selüloz, Nanokompozit, Poli(laktik asit), Silanlama, Nanofibrillated Cellulose, Nanocomposite, Poly(lactic asid), Silanation
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Son yıllarda, çevre kirliliğinin, küresel ısınmanın ve petrol bazlı ürün fiyatlarının artması gibi sebeplerden biyokompozitler araştırma ve uygulamalarda dikkat çekmektedir. Poli(laktik asit) yenilenebilir malzemelerden üretilen, iyi mekanik özelliklere sahip alifatik bir polyesterdir. Ancak uygulama alanına ve üretim yöntemlerine göre bazı dezavantajları vardır. Bu dezavantajları ortadan kaldırmak için proses kolaylaştırıcılar ve bazı takviye edici elemanlar kullanılmaktadır. Nanofibrile edilmiş selüloz (NFC); esnek, birbirine dolanmış ve uzunluğu 10 ile 100 nm arasında değişen selüloz nanoliflerinden oluşan yeni nesil bir nano-takviye malzemesidir. Selülozun hidrofilik yapısı nedeniyle, nanofibrile edilmiş selülozun apolar yapıdaki çoğu polimerde homojen dağılımı mümkün değildir. Bu yüzden, NFC'nin modifikasyonu gereklidir. Bu çalışmada, farklı silan bağlayıcılar ile modifiye edilmiş NFC'nin plastikleştirilmiş poli(laktik asit) (PLA) matris içindeki dağılımı mikroskopik olarak incelenmiş, elde edilen nanokompozitlerin özellikleri çekme testi, diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve reometre ile karakterize edilmiştir. Numuneler eriyik harmanlama tekniğiyle hazırlanmıştır. PLA'yı plastikleştirmek amacıyla poli(etilen glikol) kullanılmıştır. Deneysel parametre olarak silan türleri, aminosilan, vinil silan ve kloro silan, NFC konsantrasyonu ve plastikleştirici konsantrasyonu ele alınmıştır. NFC dağılımı ile mekanik ve termal özellikler arasındaki korelasyon incelenmiştir. Çekme testi sonucunda üç farklı silan ile modifiye edilmiş PLA/PEG/NFC nanokompozitlerinin özelliklerinin iyileştiği görülmüştür. Özellikle vinil silan ile modifiye edilmiş NFC nanokompozitlerinin mekanik özellikleri daha yüksektir. SEM görüntüleriyle homojen dağılımın gerçekleştiği anlaşılmıştır. DSC analizleri nanokompozitlerin kristallenme yüzdelerinin saf PLA'ya göre arttığını göstermektedir. Reoloji bulguları ile NFC dağılımı arasında korelasyon elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In the recent years, biocomposites have attracted great attention due to increasing environmental pollution, global warming and rising prices of petroleum-based products. Poly(lactic acid) (PLA) is an aliphatic polyester with good mechanical properties that is produced from renewable materials. However, there are some disadvantages such as low toughness, low rate of crystallization, low hydrolytic stability. Process enhancers and some reinforcing agents are used to eliminate these disadvantages. Nano-fibrillated cellulose (NFC) is a flexible, intertwined cellulose nanofibers with fibril-lengths ranging from 10 to 100 nm. Due to the hydrophilic nature of the polysaccharides, the direct compounding of NFC in PLA is not possible since the distribution of NFC will be non-homogenous. Therefore, NFC modification is a necessity. In this study, the silane modified NFC reinforced plasticized PLA was prepared. Poly(ethylene glycol) (PEG) was used to plasticized PLA. The morphological, thermal, mechanical and rheological properties of composites were investigated. All the samples were prepared with a laboratory scale of twin-screw extruder. Type of silane coupling agent (amino-silane, vinyl-silane and chloro-silane), concentration of NFC and concentration of plasticizer were considered as experimental parameters. The mechanical, thermal, rheological and morphological properties have been investigated. The tensile properties of PLA/PEG/NFC nanocomposites were improved in the presence of silane coupling agents. The homogeneous distribution was monitored by SEM images. DSC results showed that crystallization percentages of nanocomposites were higher than that of pure PLA. The correlation between the rheology and the NFC distribution was obtained.
Benzer Tezler
- Derin ötektik çözücüler ile modifiye nanofibril selüloz eldesi ve kağıt üretimi üzerine etkilerinin araştırılması
Modified nanofibrillated cellulose production via deep eutectic solvents and investigation of their impact on papermaking
HAKAN FİDAN
Doktora
Türkçe
2024
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyokompozit Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT SAMİ ÇETİN
- Studies on the nanocellulose filled polylactide based biocomposites
Nanoselüloz parçacıkları içeren polilaktit bazlı biyokompozitler üzerine çalışmalar
BURCU SARI
Doktora
İngilizce
2024
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET KAYNAK
- Development of ensete fiber based composites and their characterization
Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
TOLERA ADERIE NEGAWO
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Isıl enerji depolama sistemleri için kompozit faz değişim maddelerinin hazırlanması ve özelliklerinin belirlenmesi
Preparation of composite phase change materials for thermal energy storage systems and determination of their properties
ZEHRA TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE HANDE MERT
- Komagataeibacter sp. GUS3 kullanılarak bakteriyel selüloz üretimi ve karakterizasyonu
Bacterial cellulose production and characterization using Komagataeibacter sp. GUS3
HÜMEYRA ODABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiGıda Beslenme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BANU METİN