Poli(Laktik asit)(PLA)/ bor oksit (B2O3) nanokompozit sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly (lactic acid) (PLA)/ boron oxide (B2O3) nanocomposite
- Tez No: 746111
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE BAYRAKTAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu çalışmada başta ambalaj sektörü olmak üzere, tıp, farmasötik, otomotiv gibi alanlarda öneme sahip biyobozunur PLA polimerinin bazı zayıf özeliklerini güçlendirmek ve yeni kullanım alanları sağlayabilmek için PLA/Bor oksit nanokompozitleri (PLA/BONPs) hazırlanarak/sentezlenerek bu yeni malzemenin kimyasal, morfolojik, termal, mekanik karakterizasyonu ile hidrolitik bozunması, antibakteriyel aktivitesi ve oksijen geçirgenliği araştırılmıştır. 300 µm elek altı amorf bor oksit tozu spex ve gezegen tipi öğütücülerde öğütülerek ̴ 50-60 nm boyutta bor oksit nanopartikülleri (BONPs) elde edilmiş ve nanopartiküllere oleik asit (OA), 3-(trimetoksisilil) propil metakrilat (MPTMS) ve trietoksivinilsilan (VS) ile yüzey fonksiyonelleştirmesi yapılmıştır. Çözelti dökme yöntemiyle kütlece % 0.5 oranında BONPs-VS katkısı termal bozunma sıcaklığını 298°C'den 315°C'ye, %5 BONPs-VS kristaliniteyi % 13.68'den, % 32.55'e ve % 2.5 BONPs-VS çekme gerilimini 41.25 ±0.80 MPa'dan 51.12 ±2.54 Mpa'a ve %5 BONPs-VS LOI değerini 21.2'den 26.8'e yükseltmiştir, VS fonksiyonelleştirmesi bu özelikler yönünden daha etkilidir. Hidrolitik bozunmaya bağlı 3 aylık kütle kaybı % 5 BONPs katkısı ile %32.46 iken, % 5 BONPs-OA ile katkısı ile % 25.76'ya düşmüştür. Nanokompozit filmler antibakteriyel aktivite göstermemiştir. Yerinde polimerizasyonda, yapıdaki BONPs miktarı arttıkça kütlece molekül ağırlığında (Mw) azalma ve mekanik özeliklerde zayıflama meydana gelmiştir. Sentezlenen PLA için Mw 90300 Da iken yapıya kütlece % 0.5 oranında BONPs girdiğinde Mw=11200 Da, %1 BONPs için Mw=9000 Da, % 1.5 BONPs için Mw=5000 Da olarak bulunmuştur. Yapıya kütlece %1 oranında BONPs katılmasıyla çekme gerilimi sentezlenen saf PLA'ya göre 26.10 MPa'dan 13.30 MPa'a düşmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, in order to reinforce some weak properties of PLA, which is important in medicine, pharmaceutical, automotive, especially in packaging industry, and to provide new areas of use, PLA/Boron oxide nanocomposites (PLA/BONPs) are prepared and chemical, morphological, thermal, mechanical properties and hydrolytic degradation, antibacterial activity and oxygen permeability of this new material were investigated. 300 µm amorph boron oxide powder was ground via spex and planetary type grinder and particle size was reduced to ̴ 50-60 nm. Surface functionalization was done with oleic acid (OA), 3-(triethoxysilyl)propyl methacrylate (MPTMS) and triethoxyvnylsilane (VS) to the obtained boron oxide nanoparticles (BONPs). VS functionalization provided better properties. Thermal degredation temperature increased from 298°C to 315°C upon the addition of 0.5wt% BONPs-VS, crystallinity increased from 13.68% to 32.55% with 5wt% BONPs-VS, tensile strength increased from 41.25 ±0.80 MPa to 51.12 ±2.54 Mpa with 2.5wt% BONPs-VS and LOI increased from 21.2 to 26.8 with 5wt% BONPs-VS. Functionalization slowed the hydrolytic degredation of the nanocomposite, especially OA. 3-month mass loss due to hydrolytic degradation is 32.46% for PLA/BONPs5 and 25.76% for PLA/BONPsOA5. Nanocomposite films didn't show antibacterial activity. In in-situ polymerization process, as the amount of BONPs increased, a decrease in molecular weight (Mw) and weakening in mechanical properties of nanocomposite. Mw for synthesized PLA is 90300 Da and Mw for PLA0.5, PLA1 and PLA1.5 is 11200 Da, 9000 Da and 5000 Da respectively. When compared to synthesized PLA, tensile strength decreased from 26.10 to 13.30 when 1wt% BONPs added to the nanocomposite structure.
Benzer Tezler
- Hidromagnezit-huntit (HH) kullanarak güç tutuşur poli (laktik asit) esaslı kompozit malzeme üretimi ve sinerjik etki çalışmaları
Production of flame retardent based poly (lactid acid) composite material using hidromagnesite–huntite (HH) and synergic effect studies
AYŞEGÜL ERDEM
Doktora
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET DOĞAN
- Plastikleştirilmiş poli(laktik asit)'in alev dayanımının fosfor bazlı katkı maddeleri ile geliştirilmesi
Improvement of the flame retardancy of plastized poly(lactic acid) by means of phosphorus based flame retardant fillers
FATMA YEMİŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
KimyaKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
- Characteristics of polylactide composites involving montmorillonite and boron compounds
Montmorillonit ve boron bileşikleri içeren poli(laktik asit) kompozitlerinin özellikleri
ALİNDA ÖYKÜ AKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JALE HACALOĞLU
- Synthesis, characterization and evaluation of skin tissue engineering potential of poly(lactic acid)-nanoclay composite scaffolds doped with various boron components
Çeşitli bor bileşenleri ile katkılandırılmış poli(laktik asit)-nanokil kompozit doku iskelelerinin sentezi, karakterizasyonu ve deri doku mühendisliği potansiyelinin değerlendirilmesi
SARA ASGHARI DILMANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Kontrollü bor salan biyobozunur yara örtülerinin geliştirilmesi ve dermal/mukozal rejenerasyonda kullanımlarının araştırılması
Development of controlled boron releasing biodegradable wound dressings and investigation of their usages in dermal/mucosal regeneration
ÖZGE EKİN AKDERE
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU