Farklı hammaddelerden poliüretan köpüklerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of polyurethane foams from different raw materials
- Tez No: 525274
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜLİN BANU İYİM, DOÇ. DR. SERKAN EMİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 221
Özet
Bu tez çalışmasında, sert (rigid) poliüretan köpük üretiminde kullanılan farklı başlangıç maddelerinin ürün üzerine etkisini incelemek amacıyla poliüretan sert köpükler sentezlenmiştir. Bu kapsamda poliüretan sentezinde kullanılan petrol esaslı polioller yerine kullanılabilecek bitkisel yağ (ayçiçek, kanola ve mısır yağları) esaslı polioller sentezlenmiştir. Ayrıca köpüklerin mekanik özelliklerini geliştirmek amacıyla farklı çekirdek yapısına sahip ve yüksek oranda dallanmış yapıda olan çok dallı polioller sentezlenmiştir. Polieter poliol ile birlikte bitkisel yağ esaslı polioller ve çok dallı poliollerin değişik oranları köpük formülasyonunda kullanılmıştır. Polioller ile birlikte aynı zamanda şişirici madde olan suyun ve şişirici katalizörün değişik oranları kullanılmıştır. Böylece poliüretan köpüklerin sentezinde kullanılan poliol, şişirici madde ve katalizör gibi köpük bileşenlerinin son ürün özelliklerine etkisi incelenmiştir. Kullanılan başlangıç maddesine bağlı olarak köpüklerde meydana gelen fiziksel, mekaniksel ve yapısal değişimler belirlenmiştir. Fourier Transform Infrared (FT-IR) analizleri ile poliollerin yapısal karakterizasyonları yapılmıştır. Çok dallı poliollerin dallanma dereceleri, 13C-NMR analizleri ile belirlenmiştir. Elde edilen köpüklerin ısıl kararlılıkları termogravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir. Köpüklerin hücre yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM), mikroskop ve gaz piknometresi ile incelenmiştir. Ürünlerin mekanik özellikleri basma test cihazı, ısıl iletkenlik katsayıları ise ısıl iletkenlik cihazı ile belirlenmiştir. Bu çalışmada sentezlenen bitkisel yağ esaslı ve çok dallı poliollerin yalnız başına poliüretan köpük üretimi için yeterli olmayacağı, fakat polieter poliol ile birlikte belirli oranlarda kullanılmasıyla ürünlerin mekanik özelliklerini geliştirdiği görülmüştür. Özellikle de çok dallı polioller ile sentezlenen köpükler üstün mekanik özellikler sergilemiştir. Köpüklerde şişirici madde olarak düşük ısıl iletkenlik katsayısına sahip şişirici gazlar yerine suyun kullanılması köpüklerin ısıl yalıtkanlıklarını fazla etkilememiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, polyurethane rigid foams were synthesized to investigate the effect of different starting materials used in rigid polyurethane foam production. In this context, vegetable oil (sunflower, canola and corn oil) based polyols which can be used instead of petroleum based polyols used in polyurethane synthesis have been synthesized. Besides, in order to improve the mechanical properties of the foams, hyperbranched polyols having different core structure and highly branching structure have been synthesized. Various proportions of vegetable oil-based polyols and hypebranched polyols in combination with polyether polyols have been used in the foam formulation. Different ratios of blowing catalyst and water as blowing agents, are used together with the polyols. Thus, the effect of foam components such as polyol, blowing agent and catalyst used in the synthesis of polyurethane foams on final product properties is investigated. Depending on the starting material used, physical, mechanical and structural changes in the foams have been determined. Structural characterization of polyols was carried out by Foruier Transform Infrared (FTIR) analysis. The branching ratios of the hyperbranched polyols were determined by 13C-NMR analyzes. The thermal stability of the obtained foams was examined by thermogravimetric analysis (TGA). Cell structures of the foams were examined by Scanning Electron Microscope (SEM), microscope and gas pycnometer. The mechanical properties of the products were determined by Compression Tester and the coefficients of thermal conductivity were determined by thermal conductivity device. It has been shown that the vegetable oil based and hyperbranched polyols synthesized in this study will not be sufficient for the production of polyurethane foam alone but at certain ratios with the polyether polyol to improve the mechanical properties of the products. In particular, foams synthesized with hyperbranched polyols exhibit superior mechanical properties. The use of water instead of blowing gases having a low thermal conductivity coefficient as a blowing agent in foams has not greatly influenced the thermal insulation of the foams.
Benzer Tezler
- İndüksiyon sinterleme tekniği kullanılarak açık hücreli 6061 alaşımlı köpüklerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of al 6061 basis open cell aluminum foams by using induction sintering technique
BAYÇU ONGUNYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Fosfor içeren yanma geciktirici poliüretan köpüklerin geliştirilmesi
Phosphorous and nitrogen containing flame retardant rigid polyurethane foams
MURADULLA HAMIDOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI
PROF. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
- Esnek poliüretan köpük üretiminden kaynaklanan atıklardan elde edilen poliolün esnek poliüretan köpük üretiminde kullanılması
Use of polyol obtained from wastes resulting from flexible polyurethane foam production in the production of flexible polyurethane foam
YAPRAK AKSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Miselyum ile geliştirilen biyokompozit malzemelerin analizi ve kullanım alanlarının değerlendirilmesi
Analysis of biocomposite materials developed with mycelium and evaluation of usage areas
NURİYE HANDE KUTBAY
Doktora
Türkçe
2022
BiyolojiGazi ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN GÜÇLÜ YAVUZCAN
DOÇ. DR. SİNAN AKTAŞ
- Uçucu kül içeren poliüretan kaplamaların hazırlanması mekanik, ısıl ve yanma özelliklerinin belirlenmesi
Preparation of polyurethane coatings containing fly ash and determination of their mechanical, thermal and flammability properties
HİLAL GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ARİF KAYA