Synthesis of silica based hybrid-coating materials to increase the durability of EPDM (ethylene-propylene-diene monomer) surfaces
EPDM (etilen-propilen-dien monomer) yüzeylerin dayanıklılığını arttırmak için silika esaslı hibrit kaplama malzemelerinin sentezi
- Tez No: 950783
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA GÜRMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Hızla ilerleyen otomotiv endüstrisinde kullanılan malzemelerin hem çevre dostu hem dayanıklı olması giderek daha fazla beklenmektedir. Bu malzemelerin dayanıklılığını ve performansını artırmak için çeşitli kaplama işlemleri uygulanmaktadır. Mevcut EPDM (etilen propilen dien monomer) uygulamalarında, malzeme genellikle yeterli yüzey işlemi veya koruyucu kaplama olmadan kullanılmakta veya yüzeylere silicon ve poliüretan bazlı kaplamalar uygulanmaktadır. EPDM yüzey üzerine uygulanan TEOS (tetraethyl orthosilicate) bazlı hibrit kaplamalar endüstride ve literatürde bulunmamaktadır. EPDM yüzeyler çevresel streslere uzun süre maruz kaldığında, organik yapısı nedeniyle EPDM kauçuğunun bozulmasına yol açarak yüzey aşınması, yaşlanma ve sızdırmazlık özelliklerinde zamanla düşüşe neden olabilir. Bu çalışmanın amacı, yeni bir kaplamanın sentezi yoluyla ekonomik, yüksek dayanıklılığa sahip bir sızdırmazlık malzemesi geliştirmektir. Bu yaklaşımın otomotiv sektöründe araç dayanıklılığını ve kalitesini artırması ve nihayetinde bakım maliyetlerini azaltarak ekonomik faydalara katkıda bulunması beklenmektedir. Bu araştırmada incelenen kaplama yöntemi, organik-inorganik hibrit malzemeler kullanarak sonuçları iyileştirmeye odaklanmaktadır. Ayrıca organik-inorganik hibrit kaplama sentezi ile birlikte, sürdürülebilirlik ve maliyet açısından avantajlı bir kaplama malzemesi sentezlenmesi sağlanacaktır. Sentezlenen kaplama EPDM yüzeylere uygulanarak, geliştirilen kaplamanın performansı değerlendirilmiştir. Değerlendirme sırasında yüzey analizi ve dayanıklılık testleri gerçekleştirilmiştir. Bulgularımız, yüzey aşındırmanın EPDM yüzeylerinin hazırlanması sırasında kaplama malzemesinin yapışmasını teşvik etmede çok önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Ayrıca, hibrit kaplama malzemesinin sol-jel yöntemiyle sentezlenmesinde, çözelti hazırlama sıcaklığı, pH, karıştırma hızı ve kürleme sıcaklığı, PEG400 miktarı (polietilen glikol 400) gibi faktörlerin kaplamanın homojenliğini ve esnekliğini önemli ölçüde etkilediği bulunmuştur. Sentezde kullanılan malzemelerin oranlarındaki değişimler de kaplama içindeki ağ yapısını etkilemiş ve böylece hem iç kohezyonunu hem de EPDM yüzeyine yapışmasını etkilemiştir.
Özet (Çeviri)
The materials used in the rapidly advancing automotive industry are increasingly expected to be both environmentally friendly and durable. Various coating processes are applied to improve the durability and performance of these materials. In current EPDM (ethylene propylene diene monomer) applications, the material is often used without adequate surface treatment or protective coating, or silicon and polyurethane based coatings are applied to the surfaces. TEOS (tetraethyl orthosilicate) based hybrid coatings applied on EPDM surface are not available in industry and literature. When EPDM surfaces are exposed to environmental stresses for a long time, it may lead to degradation of EPDM rubber due to its organic structure, resulting in surface wear, ageing, and a decrease in sealing properties over time. The aim of this thesis is to develop an economical, high durability sealing material through the synthesis of a novel coating. This approach is expected to improve vehicle durability and quality in the automotive sector and contribute to economic benefits by reducing maintenance costs. The coating method investigated in this research focuses on improving the results by using organic-inorganic hybrid materials. In addition, with the synthesis of organic-inorganic hybrid coatings, an advantageous coating material will be synthesized in terms of sustainability and cost. The synthesized coating was applied to EPDM surfaces and the performance of the synthesized coating was evaluated. During the evaluation, surface analysis and durability tests were performed. Our findings show that surface etching plays a crucial role in promoting the adhesion of the coating material during the preparation of EPDM surfaces. Furthermore, in the synthesis of hybrid coating material by sol-gel method, factors such as solution preparation temperature, pH, mixing speed, PEG400 (polyethylene glycol 400) amount and curing temperature, were found to significantly affect the homogeneity and flexibility of the coating. Changes in the ratios of the materials used in the synthesis also affected the network structure within the coating and thus affected both its internal cohesion and adhesion to the EPDM surface.
Benzer Tezler
- Su bazlı poliüretan-akrilik-silika hibrit emülsiyonlarının sentezi ve karakterizasyonu
Su bazlı poliüretan-akrilik-silika hibrit emülsiyonlarının sentezi ve karakterizasyonu
HANDE SAVAŞ
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Nanomaterials in macromolecular synthesis
Makromoleküler yapıların sentezinde nanomalzemelerin kullanımı
AZRA KOCAARSLAN AHMETALİ
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Synthesis and characterization of organic-inorganic hybrid materials
Organik-inorganik hibrit malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
MÜFİDE DURİYE KARAHASANOĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Isı yalıtımı uygulamaları için cam nanolif üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of glass nanofibers for thermal insulation applications
AHSEN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY