Bitkisel esaslı ve petrokimyasal poliol karışımlarından poliüretan filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyurethane films using bio-based and petrochemical-derived polyol blend
- Tez No: 598021
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENNUR DENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyopolimerler, Rijit poliüretan, Yağlar-bitkisel, Biopolymers, Rigid polyurethane
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda petrokimyasal kökenli ürünlerin toksik etkisi ve petrol kaynaklarının sınırlı olması nedeniyle yenilenebilir kaynaklardan elde edilen doğal poliollerin kullanılması oldukça önem arz etmektedir. Yenilenebilir ürünlerin ucuz, biyobozunur, biyouyumlu, ekouyumlu ve sürdürülebilir olması bu kaynaklara olan ilgiyi gün geçtikçe artırmaktadır. Selüloz, protein, bitkisel yağ, lignin, nişasta, şeker ve benzeri malzemeler alternatif yenilenebilir kaynaklara örnek olarak verilebilir. Bunların arasında; içerdikleri trigliseritler ve onların hidrofobik doğası nedeniyle yüksek fiziksel, kimyasal ve termal özelliklere sahip, ekonomik, sürdürülebilir, çevre dostu ve kolay temin edilebilir olan bitkisel yağlar, poliol ve dolayısı ile polimer eldesi için önemli ve en avantajlı kaynaklardır. Poliüretanlar, iyi mekanik ve yüzey özellikleri, bakteriyel enzimlere karşı hidrolitik direnç, biyouyumlu olmaları nedeniyle, geleneksel olarak köpük, elastomer, film, kaplama, yapıştırıcı, vernik ve biyomalzeme olarak kullanılırlar. Bu tez çalışmasında, bitkisel yağ esaslı polioller ve petrokimyasal poliollerle karışımları kullanılarak esnek ve mekanik dayanımı yüksek poliüretan (PU) filmlerin sentezi ve karakterizasyonu açıklanmaktadır. Çalışmanın ilk aşamasında, epokside soya yağından (ESO) halka açılma reaksiyonu ile biyo-esaslı polioller (ESOPOL) sentezlenmiştir. Biyo-esaslı poliol sentezinde, optimum reaksiyon koşulları belirlenmiştir. PU filmlerin hazırlanmasında, sentezlenen biyo-esaslı polioller ile petrokimyasal esaslı polioller olarak polipropilen glikol (PPG), polikarbonat poliol (PC), politetrametilen glikol (PTMG) karışımları farklı oranlarda kullanılmıştır. Poliüretan reaksiyonlarında izosiyanat olarak hekzametilen diizosiyanat (H12MDI), difenilmetan diizosiyanat (MDI) ve izoforon diizosiyanat (IPDI) farklı NCO/OH oranlarında kullanılmıştır. Çalışmanın son aşamasında, bakır esaslı metal organik kafes yapılı CuMOF ve çinko esaslı metal organik kafes yapılı ZIF-8 nanokristalleri sentezlenen poliüretanlara eklenmiştir. Bu şekilde, CuMOF ve ZIF-8 içeren PU/MOF ve PU/ZIF-8 nanokompozit filmleri de sentezlenmiştir. CuMOF ve ZIF-8' in sentezlenen poliüretan filmlere antibakteriyel özellik kazandırması beklenmektedir. Sentezlenen ESOPOL ve PU filmlerin karakterizasyonunda moleküler yapı tayini için FT-IR spektrofotometresi kullanılmıştır ve mekanik ve esneklik özellikleri mekanik testler ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, the use of natural polyols obtained from renewable sources is very important due to the toxic effect of petrochemical products and limited petroleum resources. Renewable products are inexpensive, biodegradable, biocompatible, ecocompatible and sustainable, increasing the interest in these resources. Examples of alternative renewable sources are cellulose, protein, vegetable oil, lignin, starch, sugar, and the like. Among them; vegetable oils having high physical, chemical and thermal properties due to their triglycerides and their hydrophobic nature, which are economical, sustainable, environmentally friendly and easily available, are the most important and most advantageous sources for polyol and thus polymer production. Because of good mechanical and surface properties, hydrolytic resistance to bacterial enzymes, low cytotoxicity and good hemocompatibility, Polyurethanes (PUs) are traditionally used as foams, elastomers, films, coatings, adhesives, varnishes and biomaterials. This study introduces the synthesis and characterization of vegetable oil-based polyols and using the mixtures of these polyols and petrochemical-derived polyols to obtain flexible polyurethane films. In the beginning of this study, epoxidized soybean oil (ESO) and different substituents were reacted to synthesize the bio-based polyols via ring opening reactions. The optimum reaction conditions were determined during the bio-based polyol synthesis. Poly (propylene glycol) (PPG), polycarbonate polyol (PC), poly (tetramethylene glycol) (PTMG) and the mixtures of these petrochemical-derived polyols with ESO-based polyols were used as polyols for the synthesis of bio-based PU films. Hexamethylene diisocyanate (H12MDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI) and isophorone diisocyanate (IPDI) were utilized as the diisocyanate sources. In the final stage of the study, copper-based metal organic framework CuMOF and zinc-based metal organic framework type ZIF-8 polyurethanes were added. PU/CuMOF and PU/ZIF-8 nanocomposite films synthesized. CuMOF and ZIF-8 are expected to give antibacterial properties to synthesized polyurethane films. Mechanical properties of the PU films will be performed in order to evaluate the efficiency of synthesis. Synthesized ESO-based polyols and PU films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and mechanical tests.
Benzer Tezler
- Polüsyonun bazı bitki hormonları içeriğine etkileri üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
TACETTİN ÇİMEN
- Çiğit ve ayçiçek yağlarının doğal antioksidan içerikleri ile bu yağların stabilitelerinin arttırılmaları üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ALİ KEMAL YALNIZ
Doktora
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR ÇOLAKO¦LU
- Doğrusal programlama yardımı ile işletme biriminde tarımsal mekanizasyon planlaması
Başlık çevirisi yok
HANDAN YAKUT
- Doğrusal programlama modeli ile mekanizasyon planlaması Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Uygulama Çiftliği için bir durum çalışması
Başlık çevirisi yok
MÜFİT ŞANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiTarımsal Mekanizasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL EVCİM
- Bazı bitkisel boyarmaddeler ile yün liflerinin boyanması yöntemlerinin ve haslıklarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
TÜLAY GÜLÜMSER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NECDET SEVENTEKİN