Modifiye hidrotalsit/PVC/kitosan kompozit filmlerinin bozunma davranışlarının değerlendirilmesi
Evaluation of degradation behavior of modified hydrotalcite/PVC/chitosan composite films
- Tez No: 959629
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE PINAR TÜZÜM DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uşak Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Poli(vinil klorür) (PVC), düşük maliyeti, işlenebilirliği ve geniş kullanım alanı nedeniyle polimer endüstrisinde yaygın olarak kullanılan bir termoplastiktir. Ancak, ısıl ve fotokimyasal bozunmaya karşı sınırlı dayanımı, malzemenin uzun süreli kullanımını kısıtlamaktadır. Bu nedenle, PVC'nin dayanımını artırmaya ve plastikleştirici göçünü azaltmaya yönelik katkı sistemlerinin geliştirilmesi önemlidir. Bu doğrultuda, PVC esaslı kompozit filmlerin dayanımını artırmak amacıyla farklı katkı maddeleri kullanılmış ve elde edilen filmlerin bozunma davranışları incelenmiştir. Çalışmada PVC plastisolleri içerisine dioktiltereftalat (DOTP) plastikleştirici, kalsiyum stearat-çinko stearat (CaSt2–ZnSt2) stabilizatörleri, epoksitlenmiş soya yağı (ESBO), hidrotalsit, kitosan ve glutaraldehit ile 1-(3-dimetilaminopropil)-3-etil-karbodimid (EDC) gibi çapraz bağlayıcılar eklenmiştir. Hazırlanan plastisoller cam yüzeye uygulanarak belirli kalınlıkta filmler elde edilmiş ve bu filmler ısıl ve UV yaşlandırmaya tabi tutulmuştur. Filmlerde meydana gelen yapısal değişiklikler Fourier Transform Infrared (FT-IR) spektroskopisi ile belirlenmiş, polien oluşumu UV-Vis spektroskopisi ile takip edilmiş ve aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. Plastikleştirici göçü difüzyon katsayısı üzerinden değerlendirilmiştir. Kütle kayıpları termogravimetrik analiz (TGA) ile, camsı geçiş sıcaklığı (Tg) DSC analizi ile ölçülmüştür. Filmlerin yüzey morfolojisine taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile bakılmıştır. Filmlere biyouyumluluk ve biyobozunurluk testleri uygulanmıştır. Plastisol levhalara çekme testi uygulanarak mekanik özellikleri (elastiklik modülü, tokluk vb.) performansı incelenmiştir. Örneklere ait parçacıkların parçacık boyut dağılımı ve yüzey yükü ve stabilitesizeta potansiyel testi ile incelenmiştir. Bu tez kapsamında kullanılan yöntemler açısından, PVC sistemlerinin dayanımı farklı açılardan kapsamlı biçimde değerlendirilmiştir. Hem yapısal değişimler hem de çevresel koşullar altındaki dayanım çok boyutlu olarak incelenmiştir. Elde edilen bulgular, hidrotalsit ve kitosanın eklenmesi, modifiye edilmesi ve çapraz bağlanmasıyla plastikleştirici göçünün önemli ölçüde azaldığını ve PVC esaslı kompozitlerin ısıl, fotokimyasal ve biyolojik bozunmaya karşı direncinin arttığını göstermektedir. Bu katkı sistemleri ile PVC'nin çevresel koşullara karşı direncini iyileştirmenin yanı sıra, malzemenin kullanım alanını genişleterek özellikle tıbbi cihazlar gibi biyouyumluluk gerektiren uygulamalarda değerlendirilebilmesine katkı sağlayabileceği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Poly(vinyl chloride) (PVC) is a widely used thermoplastic in the polymer industry due to its low cost, processability, and wide application. However, its limited resistance to thermal and photochemical degradation limits its long-term use. Therefore, it is important to develop additive systems to increase PVC's strength and reduce plasticizer migration. To this end, various additives have been used to increase the strength of PVC-based composite films, and the degradation behavior of the resulting films has been investigated. In this study, dioctyl terephthalate (DOTP) plasticizer, calcium stearate-zinc stearate (CaSt2–ZnSt2) stabilizers, epoxidized soybean oil (ESBO), hydrotalcite, chitosan, glutaraldehyde, and crosslinkers such as 1-(3- dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodimide (EDC) were added to PVC plastisols. The prepared plastisols were applied to glass surfaces to obtain films of specific thicknesses, and these films were subjected to thermal and UV aging. Structural changes in the films were determined by Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy, polyene formation was monitored by UV-Vis spectroscopy, and activation energies were calculated. Plasticizer migration was evaluated via the diffusion coefficient. Mass losses were measured by thermogravimetric analysis (TGA), and the glass transition temperature (Tg) was measured by DSC analysis. The surface morphology of the films was examined using a scanning electron microscope (SEM). Biocompatibility and biodegradability tests were performed on the films. Tensile tests were performed on plastisol sheets to examine their mechanical properties (modulus of elasticity, toughness, etc.). Particle size distribution, surface charge, and stability of the samples were also examined using potential testing. In this thesis, the strength of PVC systems was comprehensively evaluated from different perspectives using the methods used. Both structural changes and strength under environmental conditions were examined multidimensionally. The findings indicate that the addition, modification, and cross- linking of hydrotalcite and chitosan significantly reduced plasticizer migration and increased the resistance of PVC-based composites to thermal, photochemical, and biological degradation. In addition to improving the resistance of PVC to environmental conditions, these additive systems are thought to contribute to expanding the material's usage area, especially in applications requiring biocompatibility such as medical devices.
Benzer Tezler
- Zinc borate as a flame retardant and smoke suppressant agent
Alev geciktirici ve duman azaltıcı ajan olarak çinko borat
BERRİN DEĞİRMENCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR
- Removal of phenolic compounds from aqueous solutions by using treated and untreated natural and synthetic adsorbents
Fenolik bileşiklerin muamele görmüş ve görmemiş doğal ve sentetik adsorbentler vasıtasıyla sulu çözeltilerden uzaklaştırılması
MERİÇ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAADET YAPAR
- Nanoscale aspects of solid adsorbents used for removalof emerging contaminants from wastewater
Atıksularda bulunan kirleticilerin uzaklaştırılmasındakullanılan katı adsorbentlerin nanoboyut özellikleri
ZÜLFİYE AHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
- Ambalaj sektöründe kullanılmak üzere nanokompozit geliştirilmesi
Development of nanocomposite for use in packaging industry
ZEKİYE DİDEM DEMİRKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ