Epoksi nanokompozit kaplamaların eldesi ve özelliklerinin araştırılması
Preperation and investigation of epoxy nanocomposite coating
- Tez No: 989957
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKNUR BABAHAN BİRCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya, Polymer Science and Technology, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın temel amacı, alüminyum tabanlı metalik yüzeylere uygulanabilecek yeni epoksi nanokompozit kaplamaların geliştirilmesi ve bu kaplamaların yapısal, termal ve mekanik özelliklerinin araştırılmasıdır. Materyal ve Yöntem: İlk olarak, 3-Glisidoksi-propiltrimetoksisilan (GPTMS) bileşiği aromatik aminlerle (2-amino-6-metoksibenzotiyazol, 2-metilbenzotiyazol, 3-amino-5-metiltiyo-1H-1,2,4-triazol ve anilin) 2,4,6-tris(dimetilaminometil)fenol katalizörlüğünde halka açılması reaksiyonuna tabi tutularak epoksi-amin esaslı kaplamalar elde edilmiştir. Halka açma reaksiyonları sonucunda epoksi reçine (GPTMS), aromatik aminlerle çapraz bağlanma gercekleşmiştir. İkinci aşamada ise elde edilen epoksi-amin sistemlerine Fe₃O₄ ve grafen nanopartikülleri eklenerek epoksi nanokompozit kaplamalar hazırlanmıştır. Kaplamalar, 25°C, 80°C ve 120°C'de kürlendirilmiştir. Bulgular: Kaplamaların kimyasal yapıları IR ile; termal özellikleri DSC analizleriyle, mekanik özellikleri ise sarkaç sertliği, kalem sertliği, çapraz yapışma, çekme yapışma ve darbe direnci testleriyle belirlenmiştir. Yeni epoksi nanokompozit kaplamaların termal kararlılığının >300 °C'ye kadar arttığı DSC analizleriyle tespit edilirken, optimum mekanik özelliklerin, 80 °C'de kürlenmiş ve grafen katkılı sistemlerde elde edildiği söylenebilir. Bu numunelerde yüksek sertlik (2H–3H), iyi adezyon (4A–5B) ve yüksek sarkaç sertliği (~75–78 P) değerleri kaydedilmiştir. Sonuç: Fe₃O₄ kimyasal, grafen ise fiziksel etki mekanizmasıyla epoksi–amin kaplamaların termal kararlılığını artırmaktadır. Yapılan mekanik testler sonucunda, nanopartikül katkılı kaplamaların sarkaç sertliği, kalem sertliği, yapışma ve darbe direnci gibi parametrelerde belirgin iyileşmeler sağladığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Objective: The main objective of this study is to develop novel epoxy-based nanocomposite coatings applicable to aluminum-based metallic surfaces and to investigate their structural, thermal, and mechanical properties. Materials and Methods: Initially, epoxy–amine coatings were synthesized by the ring-opening reaction of glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) with various aromatic amines (2-amino-6-methoxybenzothiazole, 2-methylbenzothiazole, 3-amino-5-methylthio-1H- 1,2,4-triazole, and aniline) in the presence of 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol as a catalyst. The ring-opening reactions led to crosslinking between the epoxy resin (GPTMS) and aromatic amines. In the second stage, Fe₃O₄ and graphene nanoparticles were incorporated into the epoxy–amine systems to obtain nanocomposite coatings. The coatings were cured at 25°C, 80°C, and 120°C. Findings: The chemical structures of the coatings were characterized by IR spectroscopy; their thermal properties were determined by DSC analysis, and their mechanical properties were evaluated through pendulum hardness, pencil hardness, cross-cut adhesion, pull-off adhesion, and impact resistance tests. DSC analyses revealed that the thermal stability of the new epoxy-nanocomposite coatings increased to above 300 °C, while optimum mechanical performance was achieved in systems cured at 80 °C and reinforced with graphene. These samples exhibited high hardness (2H–3H), good adhesion (4A–5B), and high pendulum hardness values (~75–78 P). Conclusion: Fe₃O₄ enhances the thermal stability of epoxy–amine coatings through a chemical mechanism, while graphene acts through a physical reinforcement mechanism. Mechanical testing demonstrated that nanoparticle-modified coatings exhibit significant improvements in parameters such as pendulum hardness, pencil hardness, adhesion, and impact resistance.
Benzer Tezler
- Electrospun polyacrylonitrile based composite nanofibers containing polyindole and graphene oxide
Poliindol ve grafen oksit içeren poliakrilonitril tabanlı kompozit nanofiberler
İLKNUR BOZKAYA GERGİN
Doktora
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Synthesis of composite resol resins and application for glass wool production
Kompozit resol reçinelerinin sentezi ve cam elyaf üretiminde kullanımı
ÜMRAN BURCU ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Preparation of new bio-based epoxy- nanocomposite coatings replacment of BPA (bisphenol A)
BPA (bisfenol-A)'a alternatif yeni biyo-bazli epoksi-nanokompozit kaplamalarin elde edilmesi
SAMER OBAID HASAN HASAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
KimyaAydın Adnan Menderes ÜniversitesiOrganik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKNUR BABAHAN BİRCAN
- Alev geciktirici nanokompozit kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of fire-retardant nanocomposite coatings
HAVVA KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN
- Yüksek korozyon dirençli grafen tabanlı nanokompozit kaplamaların geliştirilmesi
Development of high corrosion resistance graphene based nanocomposite coating
SEÇİL PEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KERİM YAPICI