Epoksitlenmiş hint yağı bazlı kompozit filmler ve özellikleri
Epoxidized castor oil-based composite films and their properties
- Tez No: 992160
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜLKÜ SOYDAL, PROF. DR. GÜLNARE AHMETLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Epoksitlenmiş hint yağı (ECO), Biyobazlı polimer, ZnO, Kompozit film, Epoxidized Castor Oil (ECO), Bio-based Polymer, Zinc Oxide (ZnO), biocomposite film
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde artan çevresel sorunlar ve fosil kökenli polimerlerin oluşturduğu sürdürülebilirlik baskısı, yenilenebilir kaynaklardan türetilen biyobazlı polimerlere olan ilgiyi önemli ölçüde artırmıştır. Bu bağlamda gerçekleştirilen tez çalışmasında, doğal yağlardan elde edilen fonksiyonel monomerlerin kullanımına yönelik bir yaklaşım olarak hint yağının epoksitlenmesiyle biyobazlı bir epoksi monomeri olan epoksitlenmiş hint yağı (ECO) başarıyla sentezlenmiştir. Elde edilen ECO, ticari bir epoksi reçine ile birlikte kullanılarak polimer matris yapısı oluşturulmuş; bu matrise farklı oranlarda (%1, 3, 5, 7, 10 ve 15) çinko oksit (ZnO) ilavesiyle kompozit film numuneleri hazırlanmıştır. ZnO'nun bilinen antibakteriyel etkisi ve inorganik yapısının sağladığı mekanik dayanım artışı sayesinde kompozit filmlerin fonksiyonel özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Üretilen kompozit filmler; su buharı geçirgenliği, çözünürlük, su içeriği, şişme davranışı, kimyasal dayanıklılık, UV geçirgenliği, opaklık, mekanik özellikler ve termal kararlılık açısından kapsamlı biçimde karakterize edilmiştir. Fonksiyonel grup analizleri Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ile gerçekleştirilmiş, yüzey morfolojisi ile ZnO partiküllerinin matris içindeki dağılımı ise Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, geliştirilen kompozitlerin çevresel açıdan değerlendirilmesi amacıyla toprakta biyobozunma testleri yürütülmüş ve ECO/ZnO sistemlerinin bozunma davranışı gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular, epoksitlenmiş hint yağının epoksi reçine matrisiyle uyumlu olduğunu ve ECO ilavesinin matrisin kırılganlığını azaltarak esnekliği artırdığını göstermiştir. ER/ECO (kütlece 2:3 oranında) bileşimi biyoiçerik ve mekanik denge açısından uygun bir matris olarak belirlenmiştir. ZnO katkısı düşük oranlarda mekanik özellikleri korurken, yüksek oranlarda aglomerasyona bağlı performans düşüşüne yol açmıştır. ZnO ilavesi su buharı geçirgenliğini azaltmış, antibakteriyel ve UV bariyer özelliklerini geliştirmiş; özellikle %10 ZnO içeriğinde en dengeli fonksiyonel performans elde edilmiştir. Ayrıca biyobozunurluk testleri, ZnO katkısının bozunma sürecini engellemediğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In today's world, growing environmental concerns and the sustainability pressure from fossil-based polymers have significantly increased interest in bio-based polymers derived from renewable resources. In this context, the present thesis study focuses on the use of functional monomers derived from natural oils, and a bio-based epoxy monomer, epoxidized castor oil (ECO), was successfully synthesized via epoxidation of castor oil. The produced ECO was blended with a commercial epoxy resin to form a matrix, and composite film samples were prepared by incorporating zinc oxide (ZnO) at various concentrations (1%, 3%, 5%, 7%, 10%, 15%). Owing to the well-known antibacterial activity of ZnO and the mechanical reinforcement provided by its inorganic structure, the composites were designed to exhibit enhanced functional properties. The produced composite films were comprehensively characterized with respect to water vapor permeability, solubility, moisture content, swelling behavior, chemical resistance, UV transmittance, opacity, mechanical properties, and thermal stability. Functional group analyses were carried out using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), while the surface morphology and the dispersion of ZnO particles within the matrix were examined by Scanning Electron Microscopy (SEM). Additionally, soil biodegradation tests were conducted to evaluate the environmental performance of the developed composites, and the degradation behavior of the ECO/ZnO systems was observed. The results demonstrated that epoxidized castor oil was compatible with the epoxy resin matrix and that incorporating ECO reduced the matrix's brittleness while enhancing its flexibility. The ER/ECO (at a 2:3 wt ratio) composition was identified as an appropriate matrix in terms of bio-based content and mechanical balance. While ZnO addition preserved the mechanical properties at low loadings, higher ZnO contents led to a decline in performance due to agglomeration. The incorporation of ZnO reduced water vapor permeability and improved antibacterial and UV barrier properties, with the most balanced functional performance achieved at 10 wt% ZnO. Furthermore, biodegradation tests revealed that the addition of ZnO did not inhibit the degradation process.
Benzer Tezler
- Epoksitlenmiş keten tohumu yağ içerikli biyopolimer filmlerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation and properties investigation of epoxidized linseed oil based biopolymer films
OSMAN BERAT TELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜLKÜ SOYDAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYSUN ORAÇ
- Effect of epoxidized soybean oil and synthetic resins impregnation and densification on poplar and alder wood properties
Epoksitlenmiş soya yağı ve sentetik reçinelerin yoğunlaştırılmış kavak ve kızılağaç odun özellikleri üzerine etkisi
ANTENEH GEZAHEGN KEBEDE
Doktora
İngilizce
2024
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TEMİZ
- Epoksitlendirilmiş soya yağından tioglikolik asit ve tioglikolik asit metil esteri ile halka açarak oluşan poliollerden yeni poliüretan sentezi ve karakterizasyonu
New polyurethane synthesis and characterization from epoxidized soybean oil by ring-opening polyols with thioglycolic acid and thioglycolic acid methyl ester
YAKUP ÇALIKOĞLU
- Tabii kauçuk kökenli poliüretan sentezi
Synthesis of natural rubber-based polyurethane
ALAA EDDİN ALNAHHAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiSakarya ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL KARADENİZ
- Development of solid acid catalysts for alcoholysis of epoxidized soybean oil
Epokside soya yağı alkoliz reaksiyonu için katı asit katalizör geliştirilmesi
AZİME ARIKAYA
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN YILMAZ