Fonksiyonel emülsiyon polimerlerinin sentezi, karakterizasyonu ve tekstil uygulamaları
Synthesis, characterization and textile applications of functional emulsion polymers
- Tez No: 933921
- Danışmanlar: PROF. DR. AYFER SARAÇ ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Emülsiyon polimerizasyonu, boya, mürekkep, su bazlı yapıştırıcılar ve tekstil bağlayıcıları gibi geniş endüstriyel uygulamalarda çeşitli özelliklere sahip lateksler elde etmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Günümüzde, endüstriyel alanda yüksek performanslı, ekonomik ve çevre dostu polimerlerin geliştirilmesine yönelik yeni formülasyonların oluşturulması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, su bazlı poli(vinil asetat-ko-bütil akrilat) kopolimer latekslerin moleküler özelliklerini geliştirmek ve sentezlenen latekslerin fizikokimyasal özelliklerini incelemek amacıyla üç farklı tipte silikon bazlı yüzey aktif madde (ABIL Serisi) kullanıldı. Her bir yüzey aktif madde (YAM) için kritik misel konsantrasyonu (CMC) sınır değer olarak seçildi ve bu değere yakın beş farklı konsantrasyonda (ağırlıkça 0.08 – 0.12 – 0.16 – 0.20 ve 0.24), 15 farklı su bazlı poli(vinil asetat-ko-bütil akrilat) lateks, yarı-kesikli emülsiyon polimerizasyon yöntemi ile sabit sıcaklıkta sentezlendi. Vinil asetat (VAc) ve Bütil akrilat (BuA) monomerleri saflaştırılmadan kullanıldı. Monomer karışım oranı (VAc/BuA), 85:15 olarak sabit tutuldu. Termal başlatıcı olarak amonyum persülfat (APS), emülsiyon stabilitesini sağlamak amacıyla Amol (N-Metilol Akrilamid, NMA) sabit miktarlarda kullanıldı. Reaksiyon süresi 2.5 saat, karıştırma hızı ise 400 rpm olarak sabitlendi. Sentezlenen latekslerin pratik katı madde miktarları deneysel olarak belirlendi. Teorik katı madde miktarı (TKM) ve dönüşüm yüzdeleri hesaplandı. Brookfield viskoziteleri, parçacık boyutları, polidispersite indeksleri (PDI), zeta potansiyelleri, yüzey gerilimleri (γ) ve camsı geçiş sıcaklıkları (Tg) ölçüldü. Kolloidal stabiliteleri bir yıl boyunca izlendi. Son olarak, sentezlenen kopolimer latekslerin tekstil endüstrisindeki performansları, pamuklu örgü ve dokuma kumaşlarda pigment baskı açısından değerlendirildi. Lateks sentezinde kullanılan silikon bazlı YAM'larla bağlantılı olarak renk, yıkama ve sürtünme haslıkları belirlenerek tekstil uygulamalarındaki potansiyelleri araştırıldı. Böylece sentezde kullanılan silikon YAM'lar, CMC'ye çok yakın değerlerde kullanıldığında YAM türlerinin ve konsantrasyonlarının latekslerin fizikokimyasal özelliklerine etkisi incelendi. Ayrıca, sentezlenen latekslerin tekstil sektöründe pigment baskı uygulamalarında, pamuk dokuma ve örgü kumaşlarda kullanılabilirliği test edildi.
Özet (Çeviri)
Emulsion polymerization is widely used to obtain latexes with various properties in broad industrial applications such as paints, inks, water-based adhesives, and textile binders. Today, developing new formulations aimed at producing high-performance, economical, and environmentally friendly polymers is of great importance in the industrial field. In this study, three different types of silicone-based surfactants (ABIL Series) were used to improve the molecular properties of water-based poly(vinyl acetate-co-butyl acrylate) copolymer latexes and to examine the physicochemical properties of the synthesized latexes. The critical micelle concentration (CMC) was selected as the threshold value for each surfactant, and 15 different water-based poly(vinyl acetate-co-butyl acrylate) latexes were synthesized at a constant temperature using the semi-batch emulsion polymerization method at five different concentrations close to this value (0.08, 0.12, 0.16, 0.20, and 0.24 wt.%). Vinyl acetate (VAc) and butyl acrylate (BuA) monomers were used without purification. The monomer mixture ratio (VAc/BuA) was fixed at 85:15. Ammonium persulfate (APS) was employed as the thermal initiator, and Amol (N-Methylol Acrylamide, NMA) was used in fixed amounts to ensure emulsion stability. The reaction time was 2.5 hours, and the stirring rate was maintained at 400 rpm. The practical solid content of the synthesized latexes was determined experimentally, and the theoretical solid content (TSC) and conversion percentages were calculated. Brookfield viscosities, particle sizes, polydispersity indices (PDI), zeta potentials, surface tensions (γ), and glass transition temperatures (Tg) of the latexes were measured. Their colloidal stability was monitored for one year. Finally, the performance of the synthesized copolymer latexes in the textile industry was evaluated in terms of pigment printing on cotton knit and woven fabrics. Color, washing, and rubbing fastness were determined based on the silicone-based surfactants used in latex synthesis, and their potential for textile applications was investigated. Thus, when silicone-based surfactants were used at concentrations very close to the CMC, the effects of surfactant types and concentrations on the physicochemical properties of the latexes were examined. Additionally, the usability of the synthesized latexes in pigment printing applications on cotton-woven and knitted fabrics in the textile sector was tested.
Benzer Tezler
- Electrospun composite nanofibers with metal/metal oxidenanoparticles
Metal/metal oksit nanopartikül içerikli elektroeğrilmiş nanolif üretimi
HAVVA BAŞKAN
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE KARAKAŞ
- Su bazlı poliüretan-akrilik-silika hibrit emülsiyonlarının sentezi ve karakterizasyonu
Su bazlı poliüretan-akrilik-silika hibrit emülsiyonlarının sentezi ve karakterizasyonu
HANDE SAVAŞ
- Alkali dirence sahip akrilik emülsiyon polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of alkali resistant acrylic emulsion polymers
BUSE MÜZEYYEN POYRAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKE ANAÇ
- Aktivitesi kontrol edilebilir yeni rutenyum komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve katalitik uygulamaları
Synthesis, characterization and catalytic applications of activity controllable novel ruthenium complexes
BENGİ ÖZGÜN ÖZTÜRK
- Hızlı kuruyan su bazlı kaplama malzemelerinin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of fast dry water based coating material
MAHİR KAPLAN
Doktora
Türkçe
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ