Doğal atık takviyeli biyobazlı polimer kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of natural waste reinforced biobased polymer composites
- Tez No: 882746
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SÜHEYLA KOCAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Ticari epoksi reçine, havacılık, otomotiv, rüzgar enerjisi, kompozit malzemeler, boyalar ve kaplamalar gibi geniş bir küresel pazar potansiyeline sahip olmasına rağmen, bir endokrin bozucu olan bisfenol-A (BPA) içermesi insan sağlığı ve çevre açısından araştırmacıları biyobazlı epoksi üretmeye teşvik etmektedir. Bu motivasyon tarafından beslenen bu tez çalışmasında, biyobazlı itakonik asit (İA) ile epiklorohidrin (EKH) arasında gerçekleşen esterifikasyon reaksiyonu yoluyla biyobazlı bir epoksi reçine (EİA) üretilmiştir. EİA'nın kimyasal yapısı FT-IR ve 1H NMR analizleri ile doğrulanmıştır. Zeytin küspesi (pirina) atığı (PA), takviye olarak; potansiyeli, biyolojik olarak parçalanabilirliği ve maliyet tasarrufu özellikleri nedeniyle değerlendirilmiştir. Doğal atık takviye malzemesi, yüzey özelliklerini geliştirmek için sodyum hidroksit (NaOH) ile kimyasal işleme tabi tutulmuştur. Saf-PA ve NaOH ile modifiye edilmiş PA (NaOH-PA), bisfenol A tipi epoksi reçine (ER)-EİA karışım matris sisteminde ucuz takviye malzemesi olarak kullanılmıştır. Bu çalışma ile, modifiye ER sistemi ve takviye elemanlarının kompozit malzemelerin üzerindeki etkisi incelenmiştir. Takviye malzemeleri FT-IR, FE-SEM/EDX ve parçacık boyutu analizi ile karakterize edilirken, kompozitler TGA, SEM, su tutma ve temas açısı ölçümü (T.A.) ve mekanik testler kullanılarak karakterize edilmiştir. Morfolojik sonuçlar, alkali modifiye PA dolgu maddeleri ile ER-EİA matrisi arasındaki adezyonda bir artış olduğunu göstermiştir. NaOH-PA kompozitleri, hem saf ER-EİA hem de işlenmemiş PA kompozitlerine kıyasla daha yüksek çekme dayanımı sergilemiştir. Çalışma, ağırlıkça %20 NaOH ile modifiye edilmiş PA'dan (ağırlıkça %7:3) oluşan kompozit malzemenin çekme dayanımı (94,2 MPa) ve elastik modülü (E-modül) (7,1 GPa) açısından yüksek değerler gösterdiğini ortaya çıkarmıştır. NaOH-PA takviyeli kompozitler hidrofobik yüzeyler sergilemiştir.
Özet (Çeviri)
Although commercial epoxy resin has a wide global market potential such as aerospace, automotive, wind energy, composite materials, paints and coatings, its content of bisphenol-A (BPA), an endocrine disruptor, encourages researchers to produce biobased epoxy for human health and environmental reasons. In this thesis, fueled by this motivation, a biobased epoxy resin (EIA) was produced through the esterification reaction between biobased itaconic acid (IA) and epichlorohydrin (ECH). The chemical structure of EIA was confirmed by FT-IR and 1H NMR analyses. Olive pomace waste (PW) has been evaluated for its potential as a supplement, biodegradability and cost-saving properties. Chemical modification was carried out with sodium hydroxide (NaOH) to improve the surface properties of the natural waste reinforcement material. Neat-PW and NaOH modified PW (NaOH-PW) was used as a cheap reinforcement material in the bisphenol A type epoxy resin (ER)-EIA mixture matrix system. This study emphasized the effect of modified ER system and reinforcement elements on composite materials. Reinforcements were characterized using FT-IR, FE-SEM/EDX and particle size analysis, while composites were characterized using TGA, SEM, water retention and contact angle measurement (C.A.) and mechanical tests. Morphological results showed an increase in adhesion between alkaline modified PW fillers and the ER-EIA matrix. NaOH-PW composites exhibited higher tensile strength compared to both pure ER-EIA and virgin PW composites. The study revealed that the composite material consisting of PW (7:3 wt%) modified with 20 wt% NaOH showed high values in terms of tensile strength (94.2 MPa) and elastic modulus (E-modulus) (7.1 GPa). Composites prepared with modified PWs exhibited hydrophobic surfaces.
Benzer Tezler
- Development and characterization of polylactic acid based composite materials with antimicrobial properties
Antimikrobiyal özelliklere sahip polikaktik asit bazlı kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
MELİKE TUNÇALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİYE ALTAY
- A sustainable approach for thermoplastic composites withtailorable characteristics by thermokinetic hybridization of waste cellulose and vermiculite
Atık selüloz ve vermı̇külı̇tı̇n termokı̇netı̇k hı̇brı̇dizasyonu ı̇leözelleştı̇rı̇lebı̇lı̇r nı̇telı̇klere sahı̇p termoplastı̇k kompozı̇tlerı̇çı̇n sürdürülebı̇lı̇r yaklaşım
GİZEM SEMRA ARITÜRK
Doktora
İngilizce
2024
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU
- Selülozik tarımsal atıklardan elde edilen lifler ve poliüretan köpük ile oluşturulan biyo-bazlı kompozitlerin mekanik, ses yutum, termal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical, sound absorption, thermal and morphological properties of bio-based composites formed with the fibers obtained from cellulosic agricultural wastes and polyurethane foam
HİLAL OLCAY
Doktora
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE DİLARA KOÇAK
- Tarımsal atık katkılı polibütilen süksinat kompozitlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of agricultural waste filled polybutylene succinate composites
FATMA NUR BAYINDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASİN KANBUR
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT TAYFUN
- Doğal atık takviyeli biyokompozit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of natural waste reinforced biocomposite
BÜŞRA DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ