Geri Dön

PS/PLA esaslı biyobozunur nanokompozit sentezi ve karakterizasyonu

PS/PLA based biodegradable nanocomposite synthesis and characterization

  1. Tez No: 751243
  2. Yazar: ŞEVVAL KONCAGÜL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYLA ALTINTEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2012

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DR. OKŞAN KARAL-YILMAZ

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  2. 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

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYLA ALTINTEN

  3. FDM yöntemiyle üretilen PLA malzemelerin üretim parametrelerinin optimizasyonu

    Optimization of process parameters of PLA materials produced by additive manufacturing

    SERHAT MUSTAFA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AGAH UĞUZ

  4. Polimer kompozit malzemelerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi

    Preparation of polymer composite materials and investigation of their properties

    BUĞÇE ÖZOĞUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KimyaOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FEZA GEYİKÇİ

  5. 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

    İngilizce

    2013

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü

    PROF. DR. JALE HACALOĞLU

    PROF. DR. CEVDET KAYNAK