Biyo esaslı reçineler ve perlit kullanılarak elde edilen kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of composites obtained using bio-based resins and perlite
- Tez No: 993047
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Tez Türü: Doktora
- 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: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyo esaslı reçineler, çevre dostu özellikleri ve üstün performansları ile endüstride önemli bir alternatif sunmaktadır. Gelişen teknoloji ve artan çevresel farkındalık ile bu reçinelerin kullanımı giderek yaygınlaşmakta ve sürdürülebilir üretim süreçlerine katkı sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, perlit (bazı karışımlarda sodyum silikat mod 2 ile kaplanmış), soya yağından elde edilen biyo esaslı reçine, polimetilen difenil diizosiyanat (PMDI) ve bazı karışımlarda kullanılan kuru hidroksietil selüloz (HES) bileşenlerinden oluşturulan kompozit malzemenin termal, mekanik ve kimyasal özellikleri incelenmiştir. Çalışmanın amacı, çevre dostu ve yüksek performanslı kompozit malzeme geliştirme potansiyelini değerlendirmek ve bu malzemelerin yapı sektöründe kullanılabilirliğini belirlemektir. Kompozit sistemler farklı oranlarda hazırlanarak, sodyum silikat kaplamanın, biyo esaslı reçine miktarının ve PMDI katkısının malzeme performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Termal özellikler, termal iletkenlik analizi, termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) yöntemleri ile belirlenmiştir. Mekanik karakterizasyon kapsamında basınç, dayanımları ASTM standartlarına uygun olarak ölçülmüştür. Kimyasal dayanım ve yüzey morfolojisi ise Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca, çimento, perlit, distile su, kuru hidroksietil selüloz, toz polikarboksilat katkı, biyo esaslı reçine ve PMDI kullanılarak hazırlanan sistemlerde benzer karakterizasyon çalışmaları yürütülmüş; inorganik matrisli yapının organik fazla etkileşimi, bağ yapısı ve faz dağılımı üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, perlitin sodyum silikat kaplaması ve PMDI katkısının kompozitlerin ısıl kararlılığını ve mekanik dayanımını anlamlı ölçüde artırdığını göstermiştir. Soya esaslı reçinenin kullanımı ise çevresel sürdürülebilirlik açısından önemli bir avantaj sağlamıştır. Bu çalışma, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen bağlayıcılarla mineral katkıların sinerjik etkisini ortaya koyarak, çevre dostu ve yüksek performanslı kompozit malzeme tasarımına bilimsel katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Bio-based resins offer a significant alternative in industry due to their environmentally friendly characteristics and superior performance. With the advancement of technology and the increasing awareness of environmental sustainability, the use of these resins has become more widespread, contributing to sustainable production processes. In this doctoral study, the thermal, mechanical, and chemical properties of composite materials composed of perlite (in some mixtures coated with sodium silicate with a modulus of 2), soy-based bio-resin, polymeric methylene diphenyl diisocyanate (PMDI), and, in selected formulations, dry hydroxyethyl cellulose (HES) were investigated. The aim of this research is to evaluate the potential of developing eco-friendly and high-performance composite materials and to determine their applicability in the construction sector. Composite systems were prepared in different proportions to systematically examine the effects of sodium silicate coating, bio-resin content, and PMDI addition on material performance. Thermal properties were determined through thermal conductivity analysis, thermogravimetric analysis (TGA), and differential scanning calorimetry (DSC). Mechanical characterization included compressive strength tests conducted in accordance with ASTM standards. Chemical resistance and surface morphology were examined using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Additionally, similar characterization studies were performed on systems composed of cement, perlite, distilled water, dry hydroxyethyl cellulose, powdered polycarboxylate additive, bio-based resin, and PMDI. The interactions between the inorganic matrix and the organic phase, as well as their effects on bonding structure and phase distribution, were comparatively evaluated. The results revealed that sodium silicate coating on perlite and the addition of PMDI significantly improved the thermal stability and mechanical strength of the composites. The utilization of soy-based resin provided a remarkable advantage in terms of environmental sustainability. Overall, this study demonstrates the synergistic effect of renewable binders and mineral additives, contributing to the scientific development of environmentally friendly and high-performance composite materials.
Benzer Tezler
- Biyo-esaslı epoksi hibrit malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of bio-based epoxy hybridmaterials
FATMA BETÜL ÖZBUDAK ÇELİK
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU OKTAY
- Biyo-reçine esaslı tekstil kompozitlerinin performans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of performance characteristics of bio-resin based textile composites
SEMİH ÖZKÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK YALÇIN ENİŞ
- Development of cornstarch and tannin-based wood adhesives for interior particleboard production
İç uygulamalarda kullanıma uygun olan yonga levhalar için mısır nişastası ve tanen bazlı ahşap reçine geliştirilmesi
SALİSE OKTAY
Doktora
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- New functional polyols for polyurethanes
Poliüretanlar için yeni fonksiyonel polioller
BAŞAR YILDIZ
Doktora
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR