Production and development of bio-based uv-curable nanocomposite resins
Biyo bazlı uv ile kürlenebilir nanokompozit reçine üretimi ve geliştirilmesi
- Tez No: 859195
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERDAR YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Üç boyutlu yazıcılarda kullanılan birçok farklı reçine türünden biri de çevre dostu olmasıyla bilinen ve genelde soya fasulyesi yağından elde edilen biyobazlı reçinelerdir. Kullanımı yaygın olan epoksi reçinelere kıyasla daha düşük mekanik özellik gösteren biyobazlı reçineler, bu sebeple fazla tercih edilmezler. Bu dezavantajı elimine etmek için başvurulacak yöntemlerden biri ise nanopartikül takviyesidir. Reçine içine ilave edilen bu nanopartiküller, topaklanma eğilimi gösterdiklerinden, mekanik özellikler ve dönüşüm dereceleri gibi değerlerde istenilen sonuç alınamayabilir. Bu tez kapsamında, silika (SiO2) nanopartikülleri biyobazlı reçine içine ilave edilmiş ve topaklanmanın önüne geçmek için silanizasyon işlemine tabi tutulmuş ve hazırlanan numunelerin dönüşüm dereceleri, mekanik özelliklerindeki değişim incelenmiştir. SiO2 nanopartikülleri sol-jel yöntemi kullanılarak sentezlenmiş ve ardından silanizasyon işlemine tabi tutulmuştur. Daha sonra farklı kompozisyonlarda biyobazlı reçine ile karıştırılarak standartlara uygun eğme ve çekme numuneleri oluşturulmuştur. Numuneler hazırlanırken her bir üretim aşamasının ardından XRD, SEM, FT-IR, üç noktalı eğme ve çekme testi karakterizasyonları yapılmıştır. Dönüşüm derecesinde yüzde 1.5 nanopartikül içeren numune ile yüzde 5 katkılı numuneler sırasıyla yüzde 8.5 ve yüzde 9.1'lik artış göstermiştir. Eğme mukavemeti değerlerinde 91.68 MPa ile en yüksek değeri SEC1.5 numunesi, elastisite modülü değerlerinde 3.01 GPa ile en yüksek değeri SEC0.5 numunesi vermiştir. Yapılan karakterizasyonlar sonucunda hem nanopartikül katkısının hem de nanopartiküllerin silanizasyon işlemine tabi tutulmasının mekanik özellikler ve dönüşüm derecelerine pozitif yönde etki yaptığı görülmüştür. Bu anlamda, biyobazlı reçinelerin, silanize edilmiş SiO2 nanopartikül katkılarıyla desteklendiğinde, dezavantaja mahal vermeden kullanılabileceği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Biobased resins, derived mainly from soybean oil, represent an eco-friendly option in the realm of 3D printing. Despite their environmentally conscious nature, these resins are often overshadowed by their mechanically superior counterpart, epoxy resins. To address the inherent limitations of biobased resins, a potential solution lies in nanoparticle reinforcement. The addition of nanoparticles to the resin aims to enhance mechanical properties, yet challenges arise due to their tendency to aggregate, leading to suboptimal outcomes. This thesis focuses on the incorporation of silica (SiO2) nanoparticles into biobased resin, coupled with a silanization process to mitigate aggregation. The ensuing investigation delves into the transformation degrees and alterations in mechanical properties of the resultant samples. SiO2 nanoparticles, synthesized through the solgel method, underwent a silanization process before being blended with biobased resin in varying compositions. Throughout the sample preparation stages, XRD, SEM, FTIR, three-point bending, and tensile test characterizations were meticulously conducted. The sample containing 1.5 percent silanated nanoparticles and sample containing 5 percent silanated nanoparticles samples exhibited notable increases in the conversion degree 8.5 percent and 9.1 percent, respectively. Among the bending strength values, the sample containing 1.5 percent silanated nanoparticles demonstrated the highest at 91.68 MPa, while the SEC0.5 sample led in elastic modulus values with 3.01 GPa. The comprehensive characterizations unveiled the positive impact of both nanoparticle additives and silanization on mechanical properties and transformation degrees. Consequently, this study elucidates those biobased resins, when fortified with silanized SiO2 nanoparticle additives, can be harnessed without compromising on performance.
Benzer Tezler
- Selüloz esaslı lif takviyeli kompozit otomotiv parçası tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of cellulose based fiber reinforced composite automotive parts
SABİH OVALI
Doktora
Türkçe
2020
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN SANCAK
- Preparation of biocomposites using spray dryer and their applications in drug delivery systems
Püskürtmeli kurutucu ile biyokompozitlerin hazırlanması ve ilaç taşınım sistemlerinde kullanımı
ERHAN ÖZSAĞIROĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes
ŞEYMA DUMAN
Doktora
İngilizce
2016
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Biomass valorization for the production of value-added chemicals and bio-fuels
Başlık çevirisi yok
ATIF EMRE DEMET
Doktora
İngilizce
2017
KimyaUniversita' degli Studi di MessinaProf. SIGLINDA PERATHONER
Prof. FRANCESCO DI RENZO
- Bakır/gümüş/çinko oksit (CuAg/ZnO) partiküllerinin ultrasonik sprey piroliz yöntemiyle üretimi
Production of CuAg/ZnO nanocomposite particles by ultrasonic sprey pyrolysis
TOLGA ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN