Synthesis and characterization of perlite filled bio-based polyrethane composites with low thermal conductivity
Düşük termal iletkenliğe sahip biyoesaslı perlit dolgulu poliüretan kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 831442
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu çalışmada, düşük termal iletkenliğe sahip biyobazlı poliüretan-perlit kompozitlerinin yapı taşları olarak hazırlanması ve karakterizasyonu araştırılmıştır. Bu çalışma, nihai olarak sera gazı emisyonunda düşüşe yol açabilecek ve böylece daha çevreci olacak bir biyokatkılı kompozit malzemelerin üretimini amaçlamaktadır. Çalışma sonucu bulunacak olan yapı elemanlarıdüşük termal iletkenliğe sahip olacak ve bu özelliğin yanında tüm iklim koşullarında maksimum enerji verimliliği ve termal konfor sağlamak gibi diğer özelliklerede sahip olacaktır. Çalışmalarda çeşitli oranlarda bio esaslı poliüretan perlit kompozitleri üretildi. Kompozit bileşimleri %90 perlit, %10 poliüretan oranlarından başlayarak %10 luk artışlarla %90 poliüretan, %10 perlit içeren karışımlar şeklinde hazırlanmıştır. Deneylerde genleştirilmiş perlit olarak 126 olarak adlandırılan ve yoğunluğu 100 kg/m3 olan perlit kullanılmıştır. Poliüretan kısmında ise hint yağı ve poli metilendifenildiizosiyanat'tan elde edilen polimer kullanılmıştır. Genleştirilmiş perlit önce tartılmış daha sonra hint yağı ve poliizosiyanat karışımı ile karıştırılmıştır. Poliüretan karışımında hint yağının poliizosiyanata oranı %802e % 20 olmuştur ancak %50-%50 hint yağı-poliizosiyanat içeren karışımlarda denemelerde kullanılmıştır. Elde edilen perlit-poliüretan karışımları 5 x 5 x 5 cm ebatlarındaki küp şekilli kalıplara dökülmüşve oda sıcaklığında 24 saat bekletilmiştir. Daha sonra gece boyunca 80 °C fırına konularak kürlendirilmişlerdir. Mekanik etstlerde en iyi sonuçları %80 perlit-%20 poliüreatn kompozitler göstermiş olup %80 hint yağı içeren poliüretanlı kompozitte 5.8 MPa, %50 hint yağı içeren kompozitte ise 8.3 MPa basıç dayanımı gözlenmiştir. Ancak şu an ticari olarak satılan ısı yalıtımlı yapı elemanları incelendiğinde %50-%50 PU-Perlit kompozitlerinin yeterli basınç dayanımları oldukları görülmektedir. Ayrıca bu karışım oranındaki kompozitlerin yoğunluğunun 400 kg/m3 olması ve termal iletkenliklerinin de0.05 W/mK gibi bir değerde bulunması oldukça etkileyicidir. Bu çalışmanın sonuçları sürekli artan dünya nüfusu göz önünde bulundurulduğunda dünyanın aşırı soğuk ve sıcak bölgelerinde kullanılabilecek düşük termal iletkenliğe ve yüksek basınç dayanımına sahip kaliteli yapı elemanlarının geliştirilmesine olanak tanıyacaktır. Ayrıca bu yapı elemanlarının yenilenebilir kaynaklardan elde edilmesi ve görece daha düşük karbon ayak izine sahip olacaktır.
Özet (Çeviri)
In this study, preparation and characterization of biobased polyurethane-perlite composites with low thermal conductivity as building blocks were investigated. This study aims to produce bio-additive composite materials that can ultimately lead to a reduction in greenhouse gas emissions and thus become more environmentally friendly. The structural elements that will be found as a result of the work will have low thermal conductivity and besides this feature, they will have other features such as maximum energy efficiency and thermal comfort in all climatic conditions. Bio-based polyurethane perlite composites were produced in various proportions during the studies. The composite compositions were prepared in the form of mixtures containing 90% perlite, 10% polyurethane and 90% polyurethane and 10% perlite in 10% increments. In the experiments, perlite with a density of 100 kg / m3, called as 126 expanded perlite, was used. In the polyurethane part, the polymer obtained from castor oil and poly methylenediphenyldisocyanate is used. The expanded perlite was first weighed and then mixed with a mixture of castor oil and polyisocyanate. The ratio of castor oil to polyisocyanate in the polyurethane mixture was 80%-20%, but it was also used in trials with mixtures containing 50% -50% castor oil-polyisocyanate. The perlite-polyurethane mixtures obtained were poured into cube shaped molds of 5 x 5 x 5 cm and kept at room temperature for 24 hours. They were then placed in an oven at 80 °C for overnight and cured. Composites of 80% perlite-20% polyureate showed the best results in mechanical etsts, and a compression strength of 5.8 MPa was observed in a polyurethane composite containing 80% castor oil, and 8.3 MPa in a composite containing 50% castor oil. However, when examining the commercially available thermal insulated building elements, it is seen that 50% -50% PU-Perlite composites have sufficient compressive strength. It is also very impressive that the density of the composites in this mixing ratio is 400 kg / m3 and their thermal conductivity is at a value of 0.05 W / mK. The results of this study will allow the development of quality structural elements with low thermal conductivity and high pressure resistance that can be used in extreme cold and hot regions of the world, considering the ever-increasing world population. In addition, these building elements will be obtained from renewable resources and will have a relatively low carbon footprint
Benzer Tezler
- Kitosan/perlit nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of chitosan/perlite nanocomposites
HATİCE YÜKSEL
- Polianilin/perlit kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyaniline/perlite composite
MUHAMMET ÖMER UÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YAVUZ
DOÇ. DR. MEHMET ÇABUK
- Perlit/kitosan kompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu, elektrokinetik ve antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of electrokinetic and antimicrobial properties of perlite/chitosan composite
GÖKHAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
KimyaSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YAVUZ
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ÇABUK
- Pankreatik lipaz enziminin kompozit taşıyıcılarda immobilizasyonu ve karakterizasyonu
Immobilization and characterization of pancreatic lipase enzyme on composite carriers
DİLEK GÜNAL
- SiO2 içeren nanokompozit hidrojellerin hazırlanması, karakterizasyonu ve çeşitli uygulamalarda kullanılması
Preparation and characterization of SiO2-containing nanocomposite hydrogels and their use in various applications
FATMA ÖZGE GÖKMEN