Geri Dön

Poliüretan akrilat/ SiO2 nanokompozit kaplama malzemelerinin geliştirilmesi ve uygulamaları

Development and applications of polyurethane acrylate/SiO2 nanocomposite coating materials

  1. Tez No: 875263
  2. Yazar: ELİF İHSANOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SEVİM KARATAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

UV ışınları ile sertleştirilebilen polimer malzemeler, daha ekonomik oluşu ve diğer yöntemlere kıyasla daha az enerji tüketimi gibi avantajları sayesinde çevre dostu bir yöntem olarak öne çıkmakta ve birçok farklı alanda kullanılmaktadır. Sol-jel yöntemi organik ve inorganik özellikteki malzemelerin farklı avantajlarını birleştirerek hibrit malzemelerin sentezlenmesinde kullanılmaktadır. Floropolimerler termal stabilite, kimyasal reaktif direnci, su ve yağ iticiliği ve düşük optik kırılma gibi birçok özelliğe sahiptir. Bu tez çalışması 4 aşamada gerçekleştirildi ve flor esaslı poliüretan akrilat/SiO2 nanokompozit kaplama malzemeleri hazırlandı. İlk aşamada Puranol G305 ve MDI 50 nin tepkimesiyle izosiyanat sonlu üretan oligomeri (UO-NCO) sentezlendi ve sonra 2- Hidroksietil metakrilat (HEMA) ile reaksiyonu sonucunda UV ışınları ile sertleşebilen üretan akrilat oligomeri (UA) elde edildi. İkinci aşamada, oktofloro adipik asit ile 1,2- epoksi siklohekzan'ın epoksi açılma reaksiyonu ile hidroksi sonlu florlu ester monomeri (FE-OH) sentezlendi. Daha sonra izoforondiizosiyanat (IPDI) ile tepkimesi sonucunda izosiyanat sonlu florlu üretan oligomeri (F-NCO) elde edildi ve daha sonra HEMA ile akrillenerek UV ışınları ile sertleşebilen florlu üretan akrilat oligomeri (F-UA) sentezlendi. Üçüncü aşamada ise APTES ve IPDI reaksiyona sokularak bir sol-jel ajanı (APTES-Si) sentezlendi ve viniltrimetoksisilan'la birlikte kullanılarak sol-jel solüsyonu hazırlandı. Dördüncü aşamada ise elde edilen üretan akrilat oligomerine (UA), foto başlatıcılar ve çeşitli reaktif seyrelticiler eklenmesiyle Base formülasyonu (B) hazırlandı ve ağırlıkça 15% ve 30% oranlarında F-UA ve sol-jel solüsyonu ilave edilerek bir seri kaplama formülasyonları hazırlanıp UV ışınları ile sertleştirilerek hibrit malzemeler elde edildi. Sentezlenen monomer ve oligomerlerin kimyasal yapıları FT-IR, 19F-NMR ve 1HNMR ile aydınlatıldı. Hazırlanan nanokompozit kaplama malzemelerinin kimyasal dayanımları, termal, mekanik ve morfolojik özellikleri incelendi.

Özet (Çeviri)

UV-curable polymer materials are increasingly being used in various fields due to their cost-effectiveness and low energy consumption compared to other methods, making them an environmentally friendly option. The sol-gel method is used to synthesize hybrid materials by combining the different advantages of organic and inorganic materials. On the other hand, fluoropolymers possess many desirable properties such as thermal stability, chemical reactivity resistance, water and oil repellency, and low optical refraction. This thesis work was conducted in four stages to prepare fluorine-based polyurethane acrylate/SiO2 nanocomposite coating materials. In the first stage, an isocyanateterminated urethane oligomer (UO-NCO) was synthesized by reacting Puranol G305 and MDI 50, followed by the reaction with 2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA) to obtain a UV-curable urethane acrylate oligomer (UA). In the second stage, a hydroxylterminated fluorinated ester monomer (FE-OH) was synthesized by the epoxide ringopening reaction of octafluoroadipic acid with 1,2-epoxycyclohexane. Subsequently, an isocyanate-terminated fluorinated urethane oligomer (F-NCO) was obtained by reacting it with isophorone diisocyanate (IPDI), which was then acrylated with HEMA to synthesize a UV-curable fluorinated urethane acrylate oligomer (F-UA). In the third stage, an APTES-Si sol-gel agent was synthesized by reacting APTES and IPDI, and a sol-gel solution was prepared using vinyltrimethoxysilane. In the fourth stage, a base formulation (B) was prepared by adding photo initiators and various reactive diluents to the urethane acrylate oligomer (UA), and a series of coating formulations were prepared by adding F-UA and sol-gel solution at 15% and 30% by weight. All the coating formulations were cured by UV rays. The chemical structures of the synthesized monomer and oligomers were identified using FT-IR, 19F-NMR, and 1H-NMR. The chemical resistance, thermal, mechanical, and morphological properties of the prepared nanocomposite coating materials were examined.

Benzer Tezler

  1. UV ışığıyla sertleşebilen fonksiyonel polimer-nanokompozit malzemelerin geliştirilmesi

    Development of UV-curable functional polymer nanocomposite materials

    MERT ÇINAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVİM KARATAŞ

    DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI

  2. Organik fotonik sistemler için poliüretan/akrilat enkapsülasyon malzemesi sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of polyurethane/acrylate encapsulation materials for organic photonic systems

    OĞUZHAN ÇİMEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CANAN VARLIKLI

  3. UV-kürlenebilir poliüretan-akrilat temelli multifonksiyonel kemik yapıştırıcılarının hazırlanması ve sternal kapamada kullanımı

    Preparation of UV-curable polyurethane-acrylate based multifunctional bone adhesives and their usage for sternal closure

    SEVGİ BALCIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Biyokimyaİnönü Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURHAN ATEŞ

  4. UV ışınlarıyla sertleşebilen yanmaya dayanıklı poliüretan akrilat esaslı kaplama malzemelerinin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of UV curable fire retardant polyurethane acrylate based coating materials

    HATİCE BURCU HANAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    KimyaMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATİLLA GÜNGÖR

    DOÇ. DR. SEVİM KARATAŞ

  5. UV ile kürlenebilen su bazlı poliüretan akrilat binderlerin suni deriye şablon baskı yöntemiyle uygulanması ve baskı yönteminin geliştirilmesi

    Screen printing of UV curable water-borne polyurethane acrylate binder on synthetic leather and development of the printing method

    GÜLÇİN BAYSAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU