Sürdürülebilir malzemelerden üretilen kendini yenileyebilen esnek poliüretanların tasarımı
Design of self-renewing flexible polyurethanes produced from sustainable materials
- Tez No: 989149
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN, DOÇ. DR. BURCU OKTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Fonksiyonel polimerler, Functional polymers
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel ısınma, iklim değişikliği ve çevre kirliliği gibi sorunlar, insanlığın karşı karşıya olduğu en ciddi tehditler arasındadır. Bu sorunların başlıca sebepleri arasında yer alan, kömür, petrol ve doğalgaz gibi fosil yakıtların hızla tükeniyor olması ve fosil yakıtlardan elde edilen kimyasalların çevreye verdiği zararlar, doğal ve sürdürülebilir kaynakların kullanımını zorunlu hale getirmiştir. Bu bağlamda, biyobazlı poliüretanlar, fosil yakıt türevli poliüretanlara kıyasla daha çevre dostu alternatifler olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, biyobazlı, bitkisel yağlardan türetilen bir poliester poliol ve 2,4' MDI kullanılarak elastomerik poliüretan (PU) filmler sentezlenmiş ve dinamik bağ içeren kendi kendini iyileştirebilir bir yapı elde etmek amacıyla HEDS (disülfit içeren zincir uzatıcı) sisteme farklı oranlarda dâhil edilmiştir. Poliüretan yapılar, prepolimer yaklaşımı üzerinden hazırlanmış; bio-bazlı bir yapı olan izosorbid ile zincir uzatma gerçekleştirilmiş ve filmler solvent döküm yöntemiyle hazırlanmıştır. Çalışmanın temel amacı, HEDS içeriğinin film yapısı ve performansı üzerindeki etkisini ortaya koymak; kimyasal yapı, termal davranış, mekanik özellikler, optik geçirgenlik, yüzey özellikleri ve suyla etkileşim gibi çoklu parametreler üzerinden yapı–özellik ilişkisi kurmaktır. Filmlerin karakterizasyonu için FT-IR, DSC, TGA/DTG, çekme-kopma (mekanik test), König sarkaç sertliği, UV-Vis geçirgenlik (transmittance), temas açısı, su alma/nem tutma testi ve mikroskop altında self-healing gözlemleri uygulanmıştır. HEDS içeriğinin değiştirilmesi, disülfit temelli dinamik bağların miktarını ve segmentler arası etkileşim dengesini ayarlayarak filmlerin termal davranışını, mekanik performansını, optik özelliklerini ve suyla etkileşim karakterini kontrol edilebilir biçimde yönlendiren temel tasarım parametresi olarak değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Problems such as global warming, climate change, and environmental pollution are among the most serious threats facing humanity. The rapid depletion of fossil resources such as coal, petroleum, and natural gas, together with the environmental damage caused by chemicals derived from these resources has made the use of natural and sustainable feedstocks increasingly imperative. In this context, bio-based polyurethanes have emerged as more environmentally benign alternatives to fossil-derived polyurethanes. In this thesis, elastomeric polyurethane (PU) films were synthesized using a bio-based poliester polyol derived from vegetable oils and 2,4′-MDI. To obtain a self-healable structure containing dynamic bonds, HEDS (a disulfide-containing chain extender) was incorporated into the system at different ratios. The polyurethane structures were prepared via a prepolymer approach; chain extension was carried out using isosorbide, which is also a bio-based building block, and the films were fabricated by the solvent-casting method. The main objective of this study was to elucidate the effect of HEDS content on film structure and performance and to establish structure property relationships through multiple parameters, including chemical structure, thermal behavior, mechanical properties, optical transmittance, surface characteristics, and interactions with water. For film characterization, FT-IR, DSC, TGA/DTG, tensile testing (stress–strain), König pendulum hardness, UV–Vis transmittance, contact angle measurements, water uptake/moisture retention tests, and microscopic self-healing observations were performed. Varying the HEDS content was considered a key design parameter that enables tunable control over the films' thermal response, mechanical performance, optical properties, and water-interaction behavior by adjusting the amount of disulfide-based dynamic bonds and the balance of inter-segment interactions.
Benzer Tezler
- Nanomaterial-enhanced recycled construction demolition waste for sustainable mortar production
Sürdürülebilir harç üretimi için nano malzeme ile geliştirilmiş geri dönüştürülmüş inşaat yıkıntı atıkları
ELİF ORMANCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Huzurevi iç mekânlarının nanomalzeme bağlamında değerlendirilmesi:Gaziantep kenti huzurevleri örneği
Evaluation of nursing home interiors in context of nanomaterials: Example of Gaziantep city nursing homes
CANAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İç Mimari ve DekorasyonHasan Kalyoncu Üniversitesiİç Mimarlık ve Çevre Tasarımı Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ESRA AVLANMAZ BİLECEN
- 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
SEDA NUR YILMAZ
Doktora
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TONGUÇ ÖZDEMİR
- Haşhaş kapsülü atığı eklenmiş epoksi zemin kaplamaların karakterizasyonu ve performans özelliklerinin incelenmesi
Characterization and investigation of performance properties of poppy capsule waste added epoxy floor coatings
EMRE ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE AYTAÇ
- Investigation of sulfide materials for supercapacitors
Süperkapasitörler için sülfit malzemelerinin araştırılması
ALİ DENİZ UÇAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ EMRAH ÜNALAN
DR. YUSUF KELEŞTEMUR