Physical cross-linking: its potential application in powder coatings and adhesives
Fiziksel çapraz bağlanma: Toz boyalarda ve yapıştırıcılarda potansiyel uygulamaları
- Tez No: 967219
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ERSİN ACAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 203
Özet
Bu çalışmanın ilk bölümünde, çeşitli karboksil-uçlu poliesterlerin sentezi ve bu poliesterlerin farklı aminlerle fiziksel çapraz bağlanmalarının incelenmesi amaçlanmıştır. İyonik hidrojen bağlarının oluşumunu etkileyen zincir esnekliği, asit değeri, asit/amin oranı dallanma ve nötralizasyon derecesi gibi temel parametreler araştırılmıştır. Poliester-amin kompleksleri, karboksilik asit ve amin grupları arasındaki kompleksleşmenin gözlemlenmesi için 1H-NMR, FTIR, DSC ve reolojik ölçümler kullanılmıştır. Kompleksleşmenin verimliliğinin poliester yapısına büyük ölçüde bağlı olduğu bulunmuştur. Esnek ve amorf zincirler, hareketliliğin artmasıyla kompleks oluşumunu desteklemiştir. Zincir hareketliliğinin orta seviyede olduğu durumlarda ise dallanmanın kompleksleşmeyi artırdığı gözlemlenmiştir. Seçilen poliester-amin kompleksleri toz boya formülasyonlarında kullanılmış ve düşük sıcaklıklarda iyi püskürtülebilirlik ve düzgün yüzey oluşumu göstermiştir. Ayrıca, yapılarında sodyum sülfonat grupları taşıyan sülfo-poliesterler sentezlenmiştir. Bu sülfo-poliesterler, %10 mol ve üzeri iyonik içeriklerde iyonik çapraz bağlar oluşturarak harici bir çapraz bağlayıcıya gerek kalmaksızın çapraz bağlanma göstermiştir. Sülfo-poliester bazlı toz boya formülasyonları, mükemmel püskürtülebilirlik ve termal olarak geri kazanılabilir, kendini iyileştirme davranışı sergileyerek toz boya uygulamaları için büyük bir potansiyel sunmuştur. Çalışmanın ikinci bölümünde ise iyonik hidrojen bağı yaklaşımı, lastik kord yapıştırıcıları için poliamik asit bazlı daldırma çözeltilerinin geliştirilmesine uygulanmıştır. Çeşitli poliamik asit yapıları sentezlenmiş ve daldırma çözeltileri hazırlanmıştır. Hazırlanan sistemler H yapışması, soyulma yapışması ve CRAS yapışma testleri ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, poliamik asit bazlı yapıştırıcıların, geleneksel sistemlere kıyasla genellikle daha iyi ya da benzer yapışma performansı sağladığını göstermiştir. Bu bulgular, poliamik asit reçinelerinin lastik kord yapışmasının iyileştirilmesinde alternatif ve etkili bir yöntem olarak kullanılma potansiyelini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The first part of the thesis focuses on the syntheses of various carboxyl-terminated polyesters and their physical cross-linking behavior with different amines through physical interactions. Key parameters influencing the formation of ionic hydrogen bonds were investigated, including backbone flexibility, degree of branching, neutralization degree, acid value, and acid/amine ratio. The polyester-amine complexes were examined using 1H-NMR, FTIR, DSC, and rheometer to observe the potential complexations between the carboxylic acid and amine groups. The complexation efficiency was found to be highly dependent on the polyester structure. Flexible and amorphous backbones generally favored complex formation due to the enhanced chain mobility. Branching significantly improved complexation when chain mobility was moderate. The selected polyester-amine complexes were then used in powder coating formulation where they exhibited good sprayability and smooth surface formation at low temperatures (110℃). Additionally, sulfopolyesters containing pendant sodium sulfonate groups were synthesized. These sulfopolyesters formed ionic cross-links above 10 mol% ionic content, enabling self-crosslinking behavior without the need of an external cross-linker. Powder coating formulations based on the sulfopolyesters exhibited excellent sprayability and thermally reversible self-healing behavior, offering great potential for powder coating applications. In the second part of the study, the ionic hydrogen bonding approach was extended to develop polyamic acid-based dip solutions for tire-cord adhesive systems. Several different polyamic acid resins were synthesized, and their dip formulations were prepared. H adhesion, peel adhesion, and CRAS adhesion test results were evaluated. The results consistently showed that polyamic acid-based adhesives provided improved or comparable adhesion performance relative to conventional systems. These findings highlight the potential of polyamic acid resins as an alternative method for improving tire-cord adhesion.
Benzer Tezler
- Synthesis of novel alkyl alpha-(hydroxymethyl)acrylate (rhma) ether dimer derived polymers and their potential use in powder coating
Yeni alkil alfa-(hidroksimetil) akrilat (rhma) eter dimer türevi polimerlerin sentezi ve toz boyacılıkta potansiyel kullanımı
ERHAN ÖZKAL
- 4D printing of body temperature responsive hydrogels with self-healing and shape-memory abilities
Kendi kendini onarma ve şekil hafıza özelliklerine sahip vücut sıcaklığına duyarlı hidrojellerin dört boyutlu baskısı
GAMZE AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ OKAY
DR. TURDİMUHAMMAD ABDULLAH
- Mandalina kabuğundan elde edilen ekstraktın enkapsülasyonu ve yenilebilir filmde kullanılması
Encapsulation of mandarin peel extract and its utilization in edible films
ZAINAB ZEIN ALABIDEIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERAL YILDIRIM YALÇIN
- Yüksek şişme kapasitesine sahip hidrojel ve nanolif yara örtülerinin geliştirilmesi
Development of hydrogel and nanofiber wound dressings with high swelling capacity
YAĞMUR CAMCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ÖZACAR