Termoset polyester reçine esaslı çok fonksiyonlu kompozit malzemelerin geliştirilmesi
Development of multifunctional composite materials based on thermoset polyester resin
- Tez No: 937002
- Danışmanlar: PROF. DR. HANDE ÇELEBİ, PROF. DR. MUSTAFA ERDEM ÜREYEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 186
Özet
Termoset reçineler ve termoset reçineler kullanılarak üretilen kompozit malzemeler yanıcıdır. Bu yüzden, kompozit malzemelerin yanma özellikleri uluslararası standartlara uygun olmalıdır. Bu çalışmada; termoset matris olarak doymamış polyester reçine, takviye elemanı olarak cam elyaf, alev geciktirici katkı malzemeleri olarak trietil fosfat (TEP), difenil kresil fosfat (DPK), alüminyum hidroksit (ATH) kullanılmıştır. Doymamış polyester reçine (UPR) hazırlamak için ilk olarak doymamış polyester makromolekülleri sentezlenmiştir. Bu makromoleküllerin yapıları nükleer manyetik rezonans (1H-NMR) spektroskopisiyle incelenmiş; sayıca ortalama molekül ağırlıkları ve ağırlıkça ortalama molekül ağırlıkları jel geçirgenlik kromatografisi kullanılarak (GPC) belirlenmiştir. Bu makromoleküller, stiren monomeriyle seyreltilerek UPR termoset reçinesi üretilmiştir. UPR ile TEP, DPK, ATH alev geciktirici katkı malzemeleri karıştırılarak yüksek yanma dayanımı sergileyen termoset reçineler hazırlanmıştır. Bu matrislerin fiziksel özellikleri yoğunluk, viskozite, reaktivite testleriyle; kimyasal yapıları Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisiyle (FTIR); termal ayrışmaları termogravimetrik analiz (TGA), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisine bağlı termogravimetrik analiz (TGA-FTIR) ile; mekanik özellikleri dinamik mekanik analiz (DMA), eğilme, sertlik, çekme, darbe, yük altında eğilme (HDT) testleriyle; yanma özellikleri oksijen indeksi (LOI), dikey yakma (UL-94), konik kalorimetre (CCT) ve duman yoğunluğu testleriyle incelenmiştir. Alev geciktirici katkı malzemelerinin ilavesiyle mekanik özellikler düşerken yanma özellikleri gelişmiştir. UPR, UPR-T10-A10 (yanma özellikleri en yüksek) termoset reçineler ve cam elyaflar kullanılarak kompozit malzemeler üretilmiş ve kıyaslanmıştır. Bu kompozit malzemelerin fiziksel özellikleri yoğunluk testiyle; mekanik özellikleri DMA, sertlik, eğilme, darbe testleriyle; yanma özellikleri LOI, UL-94, CCT, duman yoğunluğu testleriyle karakterize edilmiştir. Bu çalışma sonucunda; yanma özellikleri EN 45545-2 standardına uygun, mekanik özellikleri yüksek, yüzeyi antimikrobiyal ve raylı araçlarda kullanılabilir çok fonksiyonlu kompozit malzemeler geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Thermoset resins and composite materials produced using thermoset resins are flammable. For this reason, combustion properties of composite materials must comply with international standards. In this study, unsaturated polyester resin (UPR) was used as a thermoset matrix, glass fibers as reinforcement element, triethyl phosphate (TEP), diphenyl cresyl phosphate (DPK), aluminum hydroxide (ATH) were used as flame retardants. To prepare UPR, unsaturated polyester macromolecules were initially synthesized. The chain structures of macromolecules were investigated using nuclear magnetic resonance (1H-NMR) spectroscopy, and their number average molecular weights and weight average molecular weights were determined using gel permeation chromatography (GPC). UPR was prepared by blending macromolecules and styrene. Flame-retardant thermoset resins were prepared by blending TEP, DPK, and ATH. Thermoset resins were investigated by physical (density, viscosity, reactivity), chemical (FTIR), mechanical (DMA, flexural, hardness, tensile, impact, HDT), thermal (TGA, TGA-FTIR) and combustion (LOI, UL-94, CCT, smoke density) tests. Composites were produced by reinforcing UPR, UPR-T10-A10 (highly flame retadant) thermoset resins with glass fibres. The physical properties of the composites were examined using density tests, and their mechanical properties were assessed using DMA, hardness, flexural, and impact tests, while the burning properties were evaluated through LOI, UL-94, CCT, and smoke density tests. As a result of this study, multifunctional composite materials have been developed that exhibit combustion properties in compliance with the EN 45545-2 standard, possess high mechanical strength, feature antimicrobial surfaces, and are suitable for use in rail vehicles.
Benzer Tezler
- Biyo-reçine esaslı tekstil kompozitlerinin performans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of performance characteristics of bio-resin based textile composites
SEMİH ÖZKÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK YALÇIN ENİŞ
- POSS modifiye alev geciktirici doymamış polyester reçine sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of POSS modified flame retardant unsaturated polyester resin
SERPİL İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
- Kumaş atıklarının polyester esaslı kompozit malzeme üretiminde değerlendirilmesi
Utilization of fabric waste in the manufacture of polyester based composites
EMİNE ŞULE YALDIZCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
- Fındık kabuğu veya ceviz kabuğu takviyeli polyester esaslı kompozitlerin üretimi ve özelliklerin belirlenmesi
The manufacture of polyester based composites filled nutshell flour or walnutshell flour wi̇th rubber powder and their some properties
DERYA BORAZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Ağaç İşleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH MENGELOĞLU
- Traktör kaportalarında kullanılan plastik matrisli kompozit malzemelerin yapısal özelliklerinin iyileştirilmesi üzerine bir araştırma
A study for improving structural properties of composite materials with plastic matrix used in tractor companions
NİLGÜN BECENEN
Doktora
Türkçe
2008
Mühendislik BilimleriNamık Kemal ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EKER