Radyasyona maruz kalmış atık lastik katkılı kauçuk malzemenin kendi kendini iyileştiren kompozit malzemeye dönüşümü
Transformation of irradiated waste rubber-reinforced material into a self-healing composite
- Tez No: 983588
- Danışmanlar: PROF. DR. TONGUÇ ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günlük hayatımızda kullandığımız polimer malzemelerde belirgin bir artış görülmektedir. Bunun en büyük sebebi ise polimerlerin üstün mekanik, termal ve optik özellikleri sayesinde hayatımıza kolaylık getirmesidir. Ancak polimer atıkları verimsiz bir şekilde bertaraf edilmektedir ve polimerlerin geri dönüşüm işlemi oldukça meşakkatlidir. Bununla birlikte, polimer atıkların işlenmesi çevre için ciddi sorunlardan biri olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle, bilim çevreleri tarafından yeni devulkanizasyon yöntemlerin geliştirilmesi veya bunların diğer uygulamalarda dolgu maddesi olarak kullanılması yoluyla kauçuk atık miktarını azaltmak için önemli çaba sarf edilmiştir. Kauçuk ürünler kullanım ömrünü tamamladıktan sonra, vulkanize edilmiş olmaları nedeniyle tekrar işlenememekte ve atık haline gelmektedirler. Tekrar işlenebilmeleri için, vulkanizasyonla oluşturulan çapraz bağların kırılması gerekmektedir. Atıkları kullanılır hale getirmek için radyasyon teknolojisinin kullanımı ile ilgili birçok çalışma yapılmıştır. Işınlama teknolojisinin kullanıldığı etkili çözümler, nihai malzemenin termal ve mekanik özelliklerinde önemli bir kayıp olmaksızın atık lastiğin dolgu malzemesi olarak kullanılmasına yardımcı olabileceği değerlendirilmiştir. Diğer taraftan, kendi kendini iyileştirme, bir malzemenin hasarı onarma yeteneği olarak tanımlanmaktadır. Tüm kendi kendini iyileştirme yöntemleri, fiziksel etkileşimler (moleküler difüzyon/yeniden düzenlemeler) ve/veya çeşitli fonksiyonel grupların kimyasal reaksiyonları (dinamik bağlar) yoluyla ağlarda çapraz bağlar oluşturmayı amaçlamaktadır. Genel olarak, iyileşmenin ilk adımları fiziksel etkileşimleri içerirken, sonraki aşamalarda kimyasal reaksiyonlar meydana gelmektedir. Bu tez çalışması ile, alternatif sürdürülebilir dolgu maddesi olarak radyasyonla ışınlanmış devulkanize atık lastiğin doğal kauçuk ürünlere dahil edilmesiyle üretilen kompozitler ve kendi kendini iyileştiren malzemeler üzerine çalışmalar yapılmıştır. Kauçuğun kendi kendini iyileştirme verimliliği üzerinde devulkanize atık lastiğin etkisi incelenmiştir. Çalışmada devulkanize atık lastik ilaveli ve ilavesiz olarak elde edilen kompozit malzemenin mekanik, dinamik-mekanik, termal, yapısal ve morfolojik özelliklerindeki değişiklikler araştırılmıştır. İlk aşamada, gama ışınlarıyla ışınlanmış devulkanize atık lastiklerin ilavesiyle hazırlanan kauçuk kompozitler üzerinde çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu kompozitlerin mekanik, termal ve morfolojik özellikleri değerlendirilmiştir. Takip eden çalışmalarda ise, elektron demeti ile ışınlanmış devulkanize atık lastiklerin kullanımıyla benzer analizler yapılmıştır. Sonraki aşamada, devulkanize atık lastik katkısının doğal kauçuk matrisinde kendi kendini iyileştirme performansına etkisi incelenmiş; ayrıca ışınlama işleminin bu iyileşme sürecine olan katkısı araştırılmıştır. Elde edilen bulgular, ışınlanmış devulkanize atık lastiklerin doğal kauçuk matrisine katkı olarak eklenmesi durumunda hem çevre dostu hem de yüksek performanslı kauçuk kompozitlerin üretilebileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, ışınlamanın devulkanize atık lastik katkılı doğal kauçuk kompozitlerinde kendi kendini iyileştirme üzerinde olumlu etki yarattığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, there has been a significant increase in the use of polymer materials in daily life. This rise is largely due to the superior mechanical, thermal, and optical properties of polymers, which contribute to their convenience and versatility. However, polymer waste is often inefficiently disposed of, and the recycling process is notably challenging. Furthermore, the processing of polymer waste is recognized as a major environmental issue. Consequently, significant efforts have been made within the scientific community to reduce the amount of rubber waste by developing new devulcanization methods or utilizing these materials as fillers in other applications. After reaching the end of their useful life, rubber products become waste due to their vulcanized structure, which makes them non-reprocessable. To render them reusable, the cross-links formed by vulcanization must be broken. Numerous studies have focused on the use of radiation technology to make these wastes reusable. Effective solutions employing irradiation techniques have been evaluated to help utilize waste rubber as a filler material without significant losses in the final material's thermal and mechanical properties. On the other hand, self-healing is defined as a material's ability to repair damage on its own. All self-healing strategies aim to form cross-links within networks through physical interactions (such as molecular diffusion or reorganization) and/or chemical reactions involving various functional groups (dynamic bonds). Typically, the initial stages of healing involve physical interactions, followed by chemical reactions at later stages. In this thesis study, composites and self-healing materials were developed by incorporating irradiated devulcanized waste tires into natural rubber products as an alternative sustainable filler are investigated. The effect of devulcanized waste tires and irradiation on the self-healing efficiency of rubber examined. The study investigated the changes in mechanical, dynamic-mechanical, thermal, structural, and morphological properties of the composite materials obtained both with and without the addition of devulcanized waste rubber. In the first stage, studies were conducted on rubber composites prepared by adding gamma-irradiated devulcanized waste tires. The mechanical, thermal and morphological properties of these composites were evaluated. In the following studies, similar analyses were carried out using devulcanized waste tire addition on the self-healing performance in a natural rubber matrix was examined. Additionally, the contribution of the irradiation process to this healing process was investigated. The findings show that when irradiated devulcanized waste tires are added as a filler to the natural rubber matrix, it is possible to produce environmentally friendly and high-performance rubber composites. Furthermore, it was determined that irradiation has a positive effect on self-healing in natural rubber composites containing devulcanized waste tire additives.
Benzer Tezler
- Kitosanın radyasyonla bozunmasına deasetilizasyon derecesinin etkisi
The effect of degree of deacetylation on the radiation induceed degradation of chitosan
PINAR TAŞKIN
- Фотокаталитикалык нанобөлүкчөлөрдүн синтези жана алардын касиеттери
Fotokatalitik nanopartiküllerin sentezi ve özellikleri
KALIS IDIRISOV
Yüksek Lisans
Kırgızca
2024
Kimya MühendisliğiKırgızistan-Türkiye Manas ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİL OMURZAK UULU
- Radyasyona maruz kalmış kişilerde sitogenetik yöntemlerle biyolojik doz tayini ve zamana bağlı değişimi
Biological dose assesment of irradiated person by cytogenetic techniques and changes with time
İNCİ GÜÇLÜ İLBİLGİ
- Radyasyona maruz kalmış Ta2O5 ince filmlerin yapısal özelliklerinin incelenmesi
The analysis of structural properties of irradiated Ta2O5 thin film
BANU ERKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN
- Nimodipinin radyasyona maruz kalmış ratların tükürük bezleri üzerine etkisi
The effects of nimodipine on the submandibular salivary glands of the rats exposed to radiation
ALİ OKUR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2016
Kulak Burun ve BoğazKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSRAFİL ORHAN