PS/PLA esaslı biyobozunur nanokompozit sentezi ve karakterizasyonu
PS/PLA based biodegradable nanocomposite synthesis and characterization
- Tez No: 751243
- Danışmanlar: PROF. DR. AYLA ALTINTEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Bu çalışmanın amacı; PLA biyobozunur polimeri kullanılarak PS/PLA esaslı biyobozunur nanokompozitleri sentezlemektir. Polimerizasyon yöntemi olarak emülsiyon polimerizasyonu, nanokompozit üretim metodu olarak ise in-situ (yerinde) ve çözeltide harmanlama metodu kullanılmıştır. Nano boyutlu katkı maddeleri olan bentonit (B) ve halloysitin (HNT) yüzey modifikasyonu sırasıyla setil trimetil amonyum bromür (CTAB) ve dimetil sülfoksit (DMSO) kullanılarak yapılmıştır. Stiren monomeri ve değişik oranlarda ( kütlece % 5 ve % 10) modifiye edilmiş nano katkı maddeleri B ve HNT kullanılarak emülsiyon polimerizasyonu yöntemi, in-situ üretim metodu ile PS/HNT %5-%10, PS/B %5-%10 nanokompozitleri elde edilmiş ve nanokompozitlere PLA eklenerek PS/PLA/HNT %5-%10, PS/PLA/B %5-%10 biyobozunur nanokompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Çözeltide harmanlama metodunda ise emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile sentezlenen PS'ye çözücü ortamında PLA ve modifiye edilmiş nano katkılar ilave edilerek PS/PLA/B %5-%10, PS/PLA/HNT %5-%10 nanokompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen nanokompozitlerin viskozite ortalama molekül ağırlıkları ve yüzde monomer dönüşümleri hesaplanmıştır. Son aşamada nanokompozitlere ait termal özellikler Termogravimetrik analiz (TGA) ve Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile yüzey özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapısal özellikler Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile sertlik değerleri Shore-D analizi ile karakterize edilmiştir. Yapılan termogravimetrik analiz (TGA) ve Shore-D sertlik sonuçlarına göre nanokompozitlere HNT eklemenin termal dayanımı ve mekanik dayanımı arttırdığı görülmüştür. Üretilen nanokompozitlerin biyobozunurluk özellikleri toprağa gömme yöntemi ile test edilmiştir. Kaktüs toprağı ve humus bakımından zengin toprak olmak üzere farklı tip toprağa gömülen numunelerin biyobozunurlukları kütle kaybı olarak izlenmiş ve sonuçlar kaktüs toprağında ve in-situ üretim metodunda biyolojik bozunmanın en yüksek oranda olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to synthesize PS/PLA based biodegradable nanocomposites using PLA biodegradable polymer. Emulsion polymerization was used as the polymerization method, and in-situ and solution blending methods were used as the nanocomposite production method. The surface modifications of bentonite (B) and halloysite (HNT), which are nano-sized additives, were made using cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) and dimethyl sulfoxide (DMSO), respectively. Emulsion polymerization method using styrene monomer and modified nano additives B and HNT in different ratios (5% and 10% by mass), PS/HNT 5%-10%, PS/B 5%-10% nanocomposites by in-situ production method PS/PLA/HNT 5%-10%, PS/PLA/B 5%-10% biodegradable nanocomposites were produced by adding PLA to nanocomposites. In the solution blending method, PS/PLA/B 5%-10%, PS/PLA/HNT 5%-10% nanocomposites were produced by adding PLA and modified nano additives in solvent medium to PS synthesized by emulsion polymerization method. The viscosity average molecular weights and percent monomer conversions of the produced nanocomposites were calculated. In the final stage, thermal properties of nanocomposites were characterized by Thermogravimetric analysis (TGA) and Differential scanning calorimetry (DSC), surface properties were characterized by scanning electron microscopy (SEM), structural properties were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and hardness values were characterized by Shore-D analysis. According to the results of thermogravimetric analysis (TGA) and Shore-D hardness, it was observed that adding HNT to nanocomposites increased thermal and mechanical strength. The biodegradability properties of the produced nanocomposites were tested by the burying method. The biodegradability of samples buried in different types of soil, including cactus soil and humus-rich soil, was monitored as mass loss, and the results showed that biodegradation was highest in cactus soil and in-situ production method.
Benzer Tezler
- Design and synthesis of complex biomacrolecules and their use in various applications
Karmaşık biyomakromoleküllerin tasarımı, sentezi ve değişik uygulamalarda kullanımı
SEVİM MANOLYA KUKUT
Doktora
İngilizce
2012
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. OKŞAN KARAL-YILMAZ
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Polilaktik asit/polistiren/çinko oksit nanokompozit sentezi ve yağ-su ayırmadaki etkinliğinin incelenmesi
Polylactic acid/polystyrene/zinc oxide nanocomposite synthesis and investigation of its efficiency in oil-water separation
HANDE ZİNCİRKARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ALTINTEN
- FDM yöntemiyle üretilen PLA malzemelerin üretim parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of process parameters of PLA materials produced by additive manufacturing
SERHAT MUSTAFA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AGAH UĞUZ
- Polimer kompozit malzemelerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation of polymer composite materials and investigation of their properties
BUĞÇE ÖZOĞUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaOndokuz Mayıs ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEZA GEYİKÇİ
- Effects of nanoparticles on thermal characteristics of polyamide-6, polylactic acid and polystyrene involving various flame retardants
Nanopartiküllerin çeşitli alev geciktiriciler içeren poliamid-6, polilaktik asit ve polistirenin ısıl özellikleri üzerindeki etkileri
HATİCE KAYA
Doktora
İngilizce
2013
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
PROF. DR. JALE HACALOĞLU
PROF. DR. CEVDET KAYNAK