Termoplastik esaslı kendini onarabilen akıllı elastomerlerin geliştirilmesi ve performans özelliklerinin incelenmesi
Development of thermoplastic based self-healing smart elastomers and investigation of their performance properties
- Tez No: 891581
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ DURMUŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 248
Özet
Bu tez çalışmasında, üç farklı halkalı amin bileşiği ve bir alifatik diamin bileşiği kullanılarak fonksiyonelleştirilmiş stiren blok kopolimer esaslı termoplastik elastomer (TPE) harmanların reaktif harmanlama yöntemi ile eriyik fazında üretimi ve ısıl dış uyaran etkisi ile kendini onarma özellikleri incelenmiştir. TPE fazı olarak poli (stiren-b-etilen/bütilen-b-stiren) (SEBS) ve maleik anhidrit aşılı SEBS (SEBS-g-MAh), plastikleştirici katkı olarak parafinik yağ, halkalı amin bileşiği olarak 3-amino,1,2,4-triazol, aminopirazin ve 2-aminopirimidin, alifatik diamin bileşiği olarak 1,12 diaminododekan, metal-ligand etkileşimlerinin oluşturulması için ise metal tuzu olarak çinko nitrat kullanılmıştır. Reaktif kompaundlar, çift vidalı eriyik karıştırma cihazında herhangi bir katalizör kullanılmadan üç aşamalı harmanlama süreci ile hazırlanmış ve hazırlanan fonksiyonel TPE'lerin yapısal, morfolojik, reolojik, viskoelastik, mekanik ve kendini onarma özellikleri incelenmiştir. Reaktif kompaundların onarım etkinlikleri bileşime ve onarım koşullarına göre hesaplanmıştır. Tez çalışmaları ile halkalı amin bileşiklerinin kopolimer zinciri üzerindeki maleik anhidrit grupları ile reaksiyonları sonucu imid bağları oluşurken; maleik anhidritin alifatik diamin ile reaksiyonu sonucu amid bağlarının oluştuğu ancak uzun zincirli diamin bileşiklerinin maleik anhidritle reaksiyonlarının çapraz bağlanmaya ilerlediği FTIR, çözünme testleri, DMA ve reometrede gerçekleştirilen testler ile belirlenmiştir. Ayrıca tez çalışmalarında elde edilen bulgulara göre, alifatik diamin kullanılarak hazırlanan reaktif kompaundlar, oluşan çapraz bağların zincir hareketlerini kısıtlaması sebebiyle kendini onarım yeteneğine sahip değilken, halkalı amin bileşikleri ile hazırlanan numunelerde hidrojen etkileşimleri ve metal-ligand bağlanmaları şeklinde dinamik etkileşimlerin oluşması sebebiyle hem mekanik özelliklerinin bir miktar iyileştiği, hem de 80-120 ºC'de kendini onarma özelliği gösterdikleri tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the production of functionalized styrene block copolymer-based thermoplastic elastomer (TPE) blends using three different cyclic amine compounds and an aliphatic diamine compound by reactive blending method in melt state and their self-healing properties with the effect of external thermal stimulation were examined. Poly(styrene-b-ethylene/butylene-b-styrene) (SEBS) and maleic anhydride grafted SEBS (SEBS-g-MAh) as TPE phase, paraffinic oil as plasticizer, 3-amino,1,2,4-triazole (TA), aminopyrazine(APz) and 2-aminopyrimidine (APm) as cyclic amine compounds, and 1,12 diaminododecane (DA) as aliphatic diamine compound, and zinc nitrate as metal salt to form metal-ligand interactions were used. Reactive compounds were prepared by a three-stage blending process in a twin-screw melt mixing device without using any catalyst, and the structural, morphological, rheological, viscoelastic, mechanical and self-healing properties of functional TPEs were examined. The healing efficiencies of reactive compounds were determined depending on the composition and healing conditions. Experimental studies and results indicated that imide bonds were formed as a result of the reactions between cyclic amine compounds and maleic anhydride groups onto copolymer chain and amide bonds were formed as a result of the reactions between aliphatic diamine and maleic anhydride and proceed crosslinking reactions based on the FTIR, dissolution tests, DMA and rheometer tests. Moreover, it was found that the functional TPEs prepared using aliphatic diamine did not show self-healing behaviour efficiently due to the formation of chain restriction effect of crosslinking but the functional TPEs prepared with cyclic amine compounds exhibited enhanced mechanical properties and self-healing behaviour induced with temperature triggering in the range of 80-120 ºC due to the formation of dynamic interactions such as hydrogen interactions and metal-ligand bonds.
Benzer Tezler
- Beşinci metakarpal kırıklarının tedavisi için yeni bir yaklaşım geliştirilmesi
Development of a new approach for the treatment of fifth metacarpal fractures
LÜTFİYE CAYMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN İYİBİLGİN
DOÇ. DR. LEVENT BAYAM
- Mobilya fabrikası atığı takviyeli termoplastik kompozitlerin boyanma ve kaplanma özelliklerinin belirlenmesi
Determination of painting and coating properties of thermoplastic composites reinforced furniture plant waste (m.sc. thesis)
TÜLAY ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Ağaç İşleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
- Development of natural fiber reinforced composites with flame retardant fillers
Alev geciktirici katkılar ile doğal lif takviyeli kompozitler geliştirilmesi
MOHAMMAD SHOHAG ALAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
- Termoplastik keçe esaslı triboelektrik nanojeneratörlerin çıktı performanslarının incelenmesi
Investigation of the output performances of thermoplastic veil- based triboelectric nanogenerators
ARYA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBingöl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADEM YAR
- Otomotiv uygulamalarına yönelik hibrit kaolin ve talk dolgusunun poliamid 66 kompozitlerinin özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of hybrid kaoline and talc filler on the properties of polyamide 66 composites for automotive applications
MEHMET CAN GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR BORA