Epokside akrillenmiş hint yağının fenol furfural reçinesi ile polimerizasyonu
Polymeri̇zati̇on of epoxi̇di̇zed acrylated castor oi̇l wi̇th phenol furfural resi̇n
- Tez No: 989162
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN ÇAYLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada yenilenebilir kaynak olan ve bitkisel trigliseritlerden elde edilen akrillenmiş epokside soya yağı (AESO) ve epokside akrillenmiş hint yağının (EACO) reçineleri kullanılarak polimerler elde edilmiştir. Elde edilen polimerlerin termal ve mekanik karakterizasyonları yapılmıştır. Çalışmada kullanılan diğer biyo esaslı reçine grubu da fenol furfural reçinesidir. Bu çalışmada iki tip fenol furfural reçinesi kullanılmıştır. İlk reçine fenol ve furfuralden yapılan normal reçine, diğeri ise para pozisyonunda tersiyer butil grubu bulunan para tersiyer butil fenol furfural reçinesidir. Para pozisyonu bloklanmış fenol kullanılmasının sebebi, son ürün olan reçinenin bitkisel trigliserit esaslı monomerler olan EACO ve AESO içinde çözünürlüklerinin arttırılması ve daha üstün özellikli polimerler elde edilmek istenmesidir. Bitkisel trigliserit esaslı reçineler ve fenol furfural reçineleri iki reaksiyon üzerinden polimerizasyona uğramışlardır. İlk reaksiyon fenolik reçinelerin fenolü ile epokside bitkisel monomerlerin epoksit gruplarının kondenzasyon reaksiyonu, diğer reaksiyon ise AESO ve EACO'da yer alan akrilat gruplarının fenolik reçinelerdeki furan halkalarıyla yaptığı Diels – Alder reaksiyonudur. Her iki reaksiyon ile elde edilen son ürün ağırlıklı olarak yenilenebilir Bu çalışmada yenilenebilir kaynak olan ve bitkisel trigliseritlerden elde edilen akrillenmiş epokside soya yağı (AESO) ve epokside akrillenmiş hint yağının (EACO) reçineleri kullanılarak polimerler elde edilmiştir. Elde edilen polimerlerin termal ve mekanik karakterizasyonları yapılmıştır. Çalışmada kullanılan diğer biyo esaslı reçine grubu da fenol furfural reçinesidir. Bu çalışmada iki tip fenol furfural reçinesi kullanılmıştır. İlk reçine fenol ve furfuralden yapılan normal reçine, diğeri ise para pozisyonunda tersiyer butil grubu bulunan para tersiyer butil fenol furfural reçinesidir. Para pozisyonu bloklanmış fenol kullanılmasının sebebi, son ürün olan reçinenin bitkisel trigliserit esaslı monomerler olan EACO ve AESO içinde çözünürlüklerinin arttırılması ve daha üstün özellikli polimerler elde edilmek istenmesidir. Bitkisel trigliserit esaslı reçineler ve fenol furfural reçineleri iki reaksiyon üzerinden polimerizasyona uğramışlardır. İlk reaksiyon fenolik reçinelerin fenolü ile epokside bitkisel monomerlerin epoksit gruplarının kondenzasyon reaksiyonu, diğer reaksiyon ise AESO ve EACO'da yer alan akrilat gruplarının fenolik reçinelerdeki furan halkalarıyla yaptığı Diels – Alder reaksiyonudur. Her iki reaksiyon ile elde edilen son ürün ağırlıklı olarak yenilenebilir kaynaklardan elde edilen çapraz bağlı termoset bir malzemedir. Bu polimerik malzemeler hazırlanırken değişik oranlarda AESO ve EACO içeren karışımlar FF ve BTFF reçineleri ile ayrı ayrı polimerize edilmiştir. AESO – EACO karışımlarında EACO miktarı arttıkça elde edilen polimerlerin Tg'lerinin -13,5 0C'tan 65 0C'a çıktığı gözlenmiştir. Fenolik reçinelerin içerisinde ise para tersiyer butil fenol furfural reçinesi hem mekanik hem termal olarak daha iyi ürünler vermiştir. Sentezlenen termoset malzemeler arasında termal kararlılık için en iyi sonuçları %30 EACO içeren BTFF kondenzatlarının olduğu gözlenmiştir. %30 EACO-%70 AESO içeren BTFF polimerinin %5'lik kütle kaybı 326 oC ta gözlenmiştir. Elde edilen termosetler arasında ise en kötüsü %70 EACO-%30 AESO içeren FF reçineleridir. Bu reçinenin %5 kütle kaybı 262 0C'ta gözlenmiştir. Elde edilen malzemelerin mekanik karakterizasyonları için şişme testi kullanılmıştır. Termal karakterizasyon içinse TGA (termogravimetrik analiz) ve DSC (diferansiyel taramalı kalorimetre) metotları kullanılmıştır. Sentezlenen monomerlerin karakterizasyonu için ise 1H NMR ve FTIR metotları kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, polymers were synthesized using resins derived from renewable resources, specifically acrylated epoxidized soybean oil (AESO) and epoxidized acrylated castor oil (EACO), both obtained from vegetable triglycerides. The resulting polymers were subjected to thermal and mechanical characterizations. Another bio-based resin group employed in this work was phenol-furfural resin. Two types of phenol-furfural resins were used: the first was the conventional resin synthesized from phenol and furfural, while the second was p-tert-butyl phenol-furfural resin, in which the para position of phenol is blocked with a tert-butyl group. The reason for using a para-blocked phenol was to enhance the solubility of the resulting resin in vegetable triglyceride-based monomers such as EACO and AESO, thereby obtaining polymers with superior properties. The vegetable triglyceride-based resins and phenol-furfural resins underwent polymerization through two main reactions. The first was the condensation reaction between the phenolic hydroxyl groups of the phenolic resin and the epoxy groups of the epoxidized vegetable monomers. The second was the Diels–Alder reaction between the acrylate groups present in AESO and EACO and the furan rings in the phenolic resins. The final In this study, polymers were synthesized using resins derived from renewable resources, specifically acrylated epoxidized soybean oil (AESO) and epoxidized acrylated castor oil (EACO), both obtained from vegetable triglycerides. The resulting polymers were subjected to thermal and mechanical characterizations. Another bio-based resin group employed in this work was phenol-furfural resin. Two types of phenol-furfural resins were used: the first was the conventional resin synthesized from phenol and furfural, while the second was p-tert-butyl phenol-furfural resin, in which the para position of phenol is blocked with a tert-butyl group. The reason for using a para-blocked phenol was to enhance the solubility of the resulting resin in vegetable triglyceride-based monomers such as EACO and AESO, thereby obtaining polymers with superior properties. The vegetable triglyceride-based resins and phenol-furfural resins underwent polymerization through two main reactions. The first was the condensation reaction between the phenolic hydroxyl groups of the phenolic resin and the epoxy groups of the epoxidized vegetable monomers. The second was the Diels–Alder reaction between the acrylate groups present in AESO and EACO and the furan rings in the phenolic resins. The final product obtained through both reactions was predominantly a crosslinked thermoset material derived from renewable sources. During polymer preparation, mixtures containing different ratios of AESO and EACO were polymerized separately with FF and BTFF resins. It was observed that as the amount of EACO in the AESO–EACO mixtures increased, the glass transition temperature (Tg) of the resulting polymers rose from –13.5 °C to 65 °C. Among the phenolic resins, the p-tert-butyl phenol-furfural resin produced materials with superior mechanical and thermal properties. The BTFF condensates containing 30% EACO showed the best thermal stability among the synthesized thermoset materials, with a 5% weight loss observed at 326 °C. In contrast, the FF resin containing 70% EACO and 30% AESO exhibited the poorest thermal stability, with a 5% weight loss at 262 °C. The mechanical characterization of the obtained materials was performed using swelling tests, while thermal characterization was conducted through thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The synthesized monomers were characterized by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) techniques.
Benzer Tezler
- Isıl enerji depolama kapasitesine sahip UV ışınlarıyla sertleşebilen kompozit yapıların geliştirilmesi
Development of UV-curable composite materials for thermal energy storage
EMRE BAŞTÜRK
- Functionalization and polymerization of plant oil triglycerides
Bitkisel yağların fonksiyonlandırılması ve polimerizasyonları
GÖKHAN ÇAYLI
- Synthesis of soybean oil based, UV-curable oligomers and coating applications
UV ışınlarıyla kürlenebilen soya yağı esaslı oligomerlerin sentezi ve kaplama formülasyonlarında uygulamaları
ÖVGÜ GÜRER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA YILDIZ
- Preparation of vegetable oil-based coatings by UV induced thiol-ene click chemistry and investigation of their properties
UV kaynaklı tiyol-en klik kimyası ile bitkisel yağ bazlı kaplamaların hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
EDA GAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
DOÇ. DR. BURCU OKTAY
- Dual-curable textile adhesives for cord/rubber applications
Çift-kürlenebilen tekstil yapıştırıcılarının kord kumaş/kauçuk uygulamaları
ZEHRA YILDIZ
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
