UV ile kürlenen üretan akrilat reçine esaslı seramik kompozit malzemelerin performans özelliklerinin araştırılması
Investigation of UV-cured urethane acrylate resin based ceramic composite materials performance properties
- Tez No: 986955
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN EMİK, DR. MERVE GÜRTEKİN SEDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, UV ile kürlenebilen üretan akrilat esaslı seramik kompozit reçinelerin 3B baskı ve UV kaplama uygulamalarına uygun şekilde geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, farklı akrilat monomer-oligomer bileşimlerine sahip bağlayıcı sistemlerin fotokürlenme davranışları değerlendirilmiş ve kürlenme derinliği temel performans parametresi olarak optimize edilmiştir. Seramik faz olarak silika ve feldispat minerallerinin hibrit kullanımı tercih edilmiş; toplam seramik içeriği %40-%60 aralığında incelenmiştir. %80 SiO₂-%20 feldispat oranının, yalnız silika kullanımına kıyasla aglomerasyon eğilimini azaltarak daha iyi dispersiyon, düşük viskozite ve yüksek işlem kararlılığı sağladığı belirlenmiştir. Design-Expert yazılımı ile gerçekleştirilen Box-Behnken deneysel tasarımı ve ANOVA analizleri, kürlenme derinliği üzerinde en etkili parametrenin seramik içeriği olduğunu ortaya koymuştur. En yüksek fotokürlenme verimi %40 seramik, %6 fotobaşlatıcı ve %3 dispersant içeren kompozisyonda elde edilmiş ve bu formülasyon optimum reçine sistemi olarak belirlenmiştir. Dolgu oranının artması mekanik dayanımı iyileştirse de optik saçılma ve viskozite artışı nedeniyle kürlenme verimini sınırlamıştır. FTIR, DSC, TGA ve SEM analizleri, hibrit kompozitlerin kimyasal bütünlüğünü, termal kararlılığını ve mikroyapısal bütünlüğünü doğrulamıştır. Sonuç olarak, %80 SiO₂-%20 feldispat bileşimi ve %40 dolgu oranına sahip üretan akrilat reçine sisteminin, yüksek kürlenme derinliği, dengeli mekanik ve reolojik performansı ile ileri dijital üretim uygulamaları için uygun bir kompozit malzeme adayı olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, UV-curable urethane acrylate-based ceramic composite resins were developed for applications in 3D printing and UV-curable coating technologies. Within this scope, the photopolymerization behavior of binder systems containing different acrylate monomer-oligomer compositions was evaluated, and the curing depth was optimized as the primary performance parameter. Silica and feldspar minerals were employed as hybrid ceramic fillers, and the total ceramic content was investigated in the range of 40-60 wt%. The hybrid composition of 80 wt% SiO₂ and 20 wt% feldspar was found to provide improved dispersion, lower viscosity, and higher processing stability compared to silica-only systems, due to reduced agglomeration tendency. The Box-Behnken experimental design and ANOVA analysis conducted using Design-Expert software revealed that ceramic content was the most influential parameter affecting curing depth. The highest photocuring efficiency was achieved for the formulation containing 40 wt% ceramic, 6 wt% photoinitiator, and 3 wt% dispersant, which was identified as the optimum resin composition. Although increasing the filler content enhanced mechanical strength, it also limited curing efficiency due to increased optical scattering and viscosity. FTIR, DSC, TGA, and SEM analyses confirmed the chemical integrity, thermal stability, and microstructural homogeneity of the hybrid composites. Overall, the urethane acrylate resin system containing 80 wt% SiO₂-20 wt% feldspar and 40 wt% total filler demonstrated high curing depth and balanced mechanical and rheological performance, indicating its suitability as a promising composite material for advanced digital manufacturing applications.
Benzer Tezler
- UV ışınına duyarlı kompozit reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve stereolitografi (SLA)-3D yazıcı reçinesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Synthesis and characterization of UV light sensitive composite resins and investigation of applicability as stereolithography (SLA)-3D printer resin
NURAN ÇELİKÇİ
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TÜMER
DR. ÖĞR. ÜYESİ CENGİZ AYHAN ZIBA
- Synthesis and characterization of natural oil based urethane acrylate coatings summary
Doğal yağ bazlı üretan akrilik kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
FATMA CÖMERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Fonksiyonel nanokompozitlerin fotokimyasal yöntemle hazırlanması: elektromanyetik, dielektrik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of functional nanocomposites by photochemical method: investigation of electromagnetic, dielectric, and mechanical properties
GÖNÜL SAADET BATIBAY METİN
- Synthesis, characterization and applications of fluorine containing maleimide polymers
Flor içeren maleimid polimerlerinin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
İPEK KAYALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA ÇAKIR ÇANAK
- Synthesis of novel urethane acrylate and their paper coating applications
Üretan akrilat sentezi ve kağıt kaplamada kullanım alanları
DALİDA ERİŞSEVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA GÜNGÖR
PROF. DR. AYŞEN ÖNEN
PROF. DR. İ. ERSİN SERHATLI