Kendi kendini onarabilen poliüretan nanokompozit kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of self-healing polyurethane nanocomposite coatings
- Tez No: 566986
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN, DOÇ. DR. SEYFULLAH MADAKBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Nanokompozitler, mukavemet, sertlik, termal kararlılık ve hafiflik bakımından üstün özelliklere sahip olması gibi özellikleriyle verimlilik ve sürdürülebilirliği artırmak için pek çok uygulama alanında aranan malzemeler olarak öne çıkmaktadır. Buna karşın, nanokompozitler mezoskopik hasar (örneğin, mikro çatlaklar ve kavitasyon), bozulma ve yüzey çizikleri gibi dezavantajlara sahiptir. Kendiliğinden iyileşmenin polimer nanokompozitlerine uygulanması, elektronik, enerji, nakliye ve kaplamalar gibi birkaç çok işlevli uygulama için sürdürülebilir, daha güvenli ve daha uzun ömürlü materyallere yönelik yeni yönergeler sunmaktadır. Esneklik, kolay işleme, hafiflik ve adapte olma gibi doğal özelliklerinden dolayı çeşitli uygulamalar için çeşitli polimer esaslı malzemeler kullanılmıştır. Bununla birlikte, sentezlenmiş nanokompozitlerde çatlak oluşumu, polimer ve polimer kompozit sistemlerde görülenlere kıyasla çok kritik problemler arasındadır. Bu tez çalışmasında, kendini onarma özelliğine sahip grafen oksit – poliüretan esaslı nanokompozit malzemeler geliştirilmiştir. Poliüretan nanokompozit kaplamanın mikrokapsüllenmiş azid – alkin siklo katılma reaksiyonu ile oluşan çatlakları onarması yoluyla kendini tamiri incelenmiştir. Alkoksisilan modifiye poliüretan prepolimeri ve perflorooktil alkoksisilanlarla birlikte susuz sol-jel yöntemiyle nanokompozit kaplamalar hazırlanmıştır. Ardından kendini onarma özelliğini sağlayan alkin fonksiyonel grafen oksit sentezi gerçekleştirilmiş ve çok fonksiyonlu azid içeren polivinilformal mikrokapsüller hazırlanmıştır. Poliüretan nanokompozit malzemeler içerisine eklenen bu bileşenlerle kendini onarabilen kaplamalar hazırlanmıştır. Hazırlanan serbest filmlerin DSC, TGA, SEM ve korozyon ölçümleri yapılarak karakterize edilmiştir. Kaplama yüzeyinde hasar oluştuktan sonra, azid alkin katılması reaksiyonları sonrasında malzemenin kendini onarmasını takiben mekanik mukavemetini geri kazanımı da incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Nanocomposites stand out as promising materials in many applications in order to increase productivity and sustainability with their properties such as strength, hardness, thermal stability and lightness. However, nanocomposites have disadvantages such as mesoscopic damage (eg, microcracks and cavitation), distortion and surface scratches. The application of self-healing to polymer nanocomposites provides new guidelines for sustainable, safer, and longer-lasting materials for a number of multifunctional applications, such as electronics, energy, transport and coatings. Various polymer-based materials have been used for different applications due to their natural properties such as flexibility, easy processing, lightness and adaptability. The crack formation in nanocomposites is one of the critical problems compared to those seen in polymer and polymer composite systems. In this thesis, a new self-healable graphene oxide - polyurethane based nanocomposite material was developed. The self-healing of the polyurethane coating was investigated via the microcapsulated azide - alkyne cycloaddition reaction to heal cracks. Nanocomposite coatings were prepared by an anhydrous sol-gel process using the alkoxysilane modified polyurethane prepolymer and perfluorooctylalkoxysilane. Then for the self-healing ability both the alkyne functional graphene oxide and multifunctional azide containing polyvinylformal microcapsules were synthesized. Finally, incorporation of these components into nanocomposite formulation, self-healable coatings were fabricated. The prepared films were characterized by DSC, TGA, SEM and corrosion measurements. The self-healing mechanism of the material was investigated that are able to recover their fundamental properties including mechanical strength after the damage occurred.
Benzer Tezler
- Şekil hafıza özelliğine sahip, kendi kendini onarabilen ve doğal nanokompozit destekli poliüretan esaslı yüzey kaplama malzemesi sentezi
Synthesis of polyurethane-based surface coating material with shape memory property, self-healing capability and natural nanocomposite support
BUSE ÇOPUR
- Design, synthesis, and characterization of waterborne polyurethane dispersions for self-healing, anti-fouling, and UV-curable coatings and films
Kendi kendini onarabilen, kirlenmeye dirençli veya UV ile kürlenebilen kaplama ve filmler için su bazlı poliüretan dispersiyonlarının tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
EKİN BERKSUN
Doktora
İngilizce
2024
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÜNAL
- Synthesis and characterization of polyurea formaldehydemicrocapsules filled with tung oil for preparation ofcomposite polylactic acid film for self healing applications
Kendini onarabilen polilaktik asit kompozit filmerindekullanılmak üzere tung yağı katklı poliüre formaldehitmikrokapsüllerinin sentezlenmesi ve karakterize edilmesi
GİZEM SEMRA ARITÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN SANLI ŞENTÜRK
- Kendi kendini onarabilen termoset polimer matrisli kompozitler geliştirilmesi
Development of self-healing thermoset polymer matrix composites
NOUR JOBRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA ÇİĞDEM GÜLDÜR
- Kendi kendini onarabilen hidrofobik modifiye poliakrilamid hidrojelinin mekanik özelliklerine bileşenlerinin etkisinin incelenmesi
Effect of ingredients on the mechanical properties of self-healing, hydrophobically modified polyacrylamide hydrogels
ASLIHAN ARĞUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. OĞUZ OKAY