Geri Dön

Bitüm modifikasyonu için silan modifiye stiren maleik anhidrit ve poliüretan-polisiloksan kopolimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu

Synthesis and characterization of silane-modified styrene-maleic anhydride and polyurethane-polysiloxane copolymers for bitumen modification

PDF İndir

  1. Tez No: 996418
  2. Yazar: FİLİZ BAHADIR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TARIK EREN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya, Polymer Science and Technology, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Polimer sentezi, Polimerler, Polymer synthesis, Polymers
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışması, asfalt bağlayıcıların termomekanik performansını iyileştirmeyi amaçlayan hibrit polimer sistemlerinin sentezi ve karakterizasyonunu kapsamaktadır. Çalışma iki ana kademede yürütülmüştür. İlk aşamada, stiren–maleik anhidrit (SMA) kopolimeri, dört farklı aminofonksiyonel silan türevi [3-aminopropiltrimetoksisilan (APTMS), 3-aminopropiltrietoksisilan (APTES), N-(2-aminoetil)-3-aminopropildimetoksimetilsilan (AEAPDMS) ve N-(2-aminoetil)-3-aminopropiltrimetoksisilan (AEAPTMS)] ile reaksiyona sokularak silan modifiye hibrit kopolimerler elde edilmiştir. Bu modifikasyonun temel amacı, SMA yapısına fonksiyonel silan grupları kazandırarak bitümle kimyasal etkileşimi artırmak ve kopolimerin polar karakterini kontrol edilebilir hale getirmektir. Elde edilen SMA–silan sistemlerinin yapısal dönüşümü Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) analizleriyle incelenmiştir. Bu hibrit kopolimerlerin bitümle karıştırılmasıyla elde edilen kompozitlerin faz uyumu, viskoelastik özellikleri ve termal kararlılığı detaylı olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, termoplastik poliüretan (TPU) esaslı poliüretan–polisiloksan (PU–PDMS) hibrit sistemlerinin sentezi hedeflenmiştir. Bu kapsamda, farklı molekül ağırlıklarına sahip hidroksil ve amin uçlu polidimetilsiloksan (PDMS) ile iki farklı diizosiyanat [izoforon diizosiyanat (IPDI) ve 4,4′-metilen difenil diizosiyanat (MDI)] kullanılarak reaksiyonlar gerçekleştirilmiştir. Reaksiyonların ilerleyişi FTIR analizleriyle takip edilmiş ve NCO piklerinin zaman içindeki değişimi üzerinden poliüretan zincir oluşumu izlenmiştir. Bitüm uygulamaları gerçekleştirilmiş ve viskoelastik özellikler incelenmiştir. Bu tez, hem SMA–silan hibritleri hem PU–PDMS sistemleri üzerinden kimyasal ve elastomerik modifikasyon yaklaşımlarını bütünleştirerek bitüm performansını iyileştirmeye yönelik yeni bir perspektif sunmaktadır. Geliştirilen hibrit polimerler, asfalt teknolojilerinde kullanılabilecek, yüksek esneklik ve termal kararlılığa sahip fonksiyonel katkı sistemlerinin tasarımı açısından önemli bir bilimsel altyapı oluşturmaktadır.

Özet (Çeviri)

This thesis focuses on the synthesis and characterization of hybrid polymer systems aimed at improving the thermomechanical performance of asphalt binders. The study was conducted in two main stages. In the first stage, styrene–maleic anhydride (SMA) copolymer was reacted with four different amino-functional silane derivatives [3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-aminopropyltri-ethoxysilane (APTES), N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyldimethoxymethylsilane (AEAPDMS), and N-(2aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane (AEAPTMS)] to obtain silane-modified hybrid copolymers. The primary objective of this modification was to introduce functional silane groups into the SMA structure in order to enhance chemical interactions with bitumen and to control the polar character of the copolymer. The structural transformation of the synthesized SMA–silane systems was investigated by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) analyses. The phase compatibility, viscoelastic properties, and thermal stability of the composites obtained by blending these hybrid copolymers with bitumen were evaluated in detail. In the second stage of the study, the synthesis of thermoplastic polyurethane (TPU)-based polyurethane–polysiloxane (PU–PDMS) hybrid systems were targeted. In this context, reactions were carried out using hydroxyl- and amine-terminated polydimethylsiloxane (PDMS) with different molecular weights and two different diisocyanates, namely isophorone diisocyanate (IPDI) and 4,4′-methylenediphenyl diisocyanate (MDI). The progress of the reactions was monitored by FTIR analysis, and polyurethane chain formation was followed through the time-dependent evolution of NCO peaks. Bitumen applications were performed, and the viscoelastic properties of the modified binders were examined. This thesis presents a novel perspective for improving bitumen performance by integrating chemical and elastomeric modification approaches through both SMA–silane hybrids and PU–PDMS systems. The developed hybrid polymers provide a significant scientific basis for the design of functional additive systems with high flexibility and thermal stability for use in asphalt technologies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    201763

    Effects of fillers on morphological, mechanical, flow and thermal properties of bituminous composites

    Dolgu malzemelerinin bitümlü kompozitlerin morfolojik, mekanik, akış ve ısısal özelliklerine etkisi

    ÜMİT TAYFUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    KimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI

  2. Tez No

    892446

    Bitümlü sıcak karışımlara sönmüş kireç ilavesi etkilerinin bulanık mantık yöntemiyle değerlendirilmesi

    Evaluation of the effects of hydrated lime addition to bituminous hot mixtures by fuzzy logic method

    BETÜL DEĞER ŞİTİLBAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA SİNAN YARDIM

  3. Tez No

    904933

    Atık kuvars kumunun bitüm modifikasyonunda kullanımı

    Use of waste quartz sand in bitumen modification

    İMAM ÇALIŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiMersin Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT VERGİ TACİROĞLU

  4. Tez No

    776729

    Biyokütle piroliz ürünlerinin bağlayıcı bitüm üretiminde kullanılabilmesi üzerine bir araştırma

    A research on using biomass pyrolysis products to production of binder bitumen

    DUYGU GÜRGÖZE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyomühendislikFırat Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAMDİ SONER ALTUNDOĞAN

    DOÇ. DR. ERKUT YALÇIN

  5. Tez No

    323046

    Öğütülmüş araç lastiğinin bitüm ve bitümlü sıcak karışımların düşük sıcaklık ve elastik özelliklerine etkisi

    The effects of crumb waste tires on low temperature and elastic properties of bitumen and bituminous hot mixtures

    ALAADDİN GEÇKİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAHA VURAL KÖK

Geri Dön