Silicon-based preceramic polymers and their uses in polymer composites: Synthesis, characterization and processing
Silikon bazlı preseramik polimerler ve onların polimer kompozitlerinde kullanımları: Polimer sentezi, karakterizasyonu ve prosesi
- Tez No: 305089
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKNUR BAYRAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mekanik özellikler, Polipropilen, Mechanical properties, Polypropylene
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amaçları, poli(dimetilsilan) (PDMS) preseramik polimerini sentezlemek ve onun polipropilen (PP) bazlı kompozitlerin morfolojisi, alev geciktiricilik ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisini incelemektir.Bu tezde esas olarak iki kısım bulunmaktadır. İlk kısmında, PDMS, destek elektrolit olarak tetrabütilamonyum perklorat (TBAP) bileşeni içeren 1,2 dimetoksietan (DME) çözücüsünde çözünmüş diklorodimetil silan monomerinin elektrokimyasal polimerizasyonu ile sentezlenmiştir. PDMS pudra şeklinde elde edilmiş ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi, Ultraviyole-Görünür Bölge ve Nükleer Manyetik Resonans spektroskopik analizleri, termogravimetrik analiz (TGA) ve taramalı electron mikroskopisi (SEM) ile karakterize edilmiştir.PDMS'in TBAP'tan ve DME'dan kaynaklanan safsızlıklar içermesinden dolayı, alternatif olarak, PDMS sentezi, solvent ve destek elektrolit olmadan diklorodimetilsilanın 7 gün süreyle elektrokimyasal indirgenmesiyle gerçekleştirilmiştir. PDMS saf halde üretilmiştir ve önceki sentezde kullanılan aynı metotlarla karakterize edilmiştir.Bu tezin ikinci kısmında, PP bazlı kompozitler, katkı maddeleri ile, çift-vidalı ekstrüder ve enjeksiyonlu kalıplama cihazı kullanarak hazırlanmış ve sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI), yatay yanma, TGA, diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), çekme ve darbe testleri, ve SEM ile karakterize edilmiştir.Trifenil fosfat, bor fosfat, magnezyum hidroksit, kabaran ve kül oluşturan alev geciktiriciler (melamin fosfat (MP), pentaeritritol (PER)), antimon trioksit ve poli(metilsilseskuoksan), PDMS dışında kullanılan katkı maddeleridir. PDMS kompozitleri arasında, LOI test sonuçlarına göre en yüksek LOI değeri, ağırlıkça %1 PDMS, %14.25 MP, %4.75 PER içeren kompozitte, %24 olarak elde edilmiştir. Saf PP'nin LOI değeri ise %17.5 olarak ölçülmüştür. Çalışılan bütün kompozitlerin elastik modüllerinin saf PP'den daha yüksek olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The objectives of this study are to synthesize poly(dimethylsilane) (PDMS) preceramic polymer and to investigate its effect on morphology, flame retardant and mechanical properties of polypropylene (PP) based composites.There are mainly two parts in this thesis. In the first part, PDMS was synthesized by electrochemical polymerization of dichlorodimethylsilane, which was dissolved in 1,2 dimethoxyethane (DME) solvent consisting of tetrabutyl ammonium perchlorate (TBAP), as supporting electrolyte. PDMS was obtained in powder form and characterized with Fourier transform infrared, ultraviolet-visible and proton nuclear magnetic resonance spectroscopic analyses, thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM).Since PDMS has some impurities coming from TBAP and DME, alternatively, the PDMS synthesis was done by electrochemical reduction of dichlorodimethylsilane without using solvent and/or supporting electrolyte for seven days. PDMS was produced as pure and characterized with the same methods used for previous synthesis.In the second part of this thesis, PP based composites with additives were prepared by using a twin-screw extruder and injection molding machine and were characterized with limiting oxygen index (LOI), horizontal burning, TGA, differential scanning calorimetry (DSC), tensile and impact tests and SEM analysis.Triphenyl phosphate, boron phosphate, magnesium hydroxide, intumescent flame retardants (IFR) (melamine phosphate (MP) and pentaerythritol (PER)), antimony trioxide and poly(methylsilsesquioxane) were additives used in this study other than PDMS. According to LOI test results, the highest LOI value among the PDMS composites was obtained in 1% PDMS, 14.25% MP and 4.75% PER (w/w) containing composite as 24%, whereas the LOI value of neat PP was measured as 17.5%. It was determined that elastic moduli of all the composites studied were higher than neat PP.
Benzer Tezler
- Development of Si-O-C based ceramic matrix composites produced via pyrolysis of a polysiloxane
Si-O-C esaslı seramik matriks kompozitlerin polisiloksanların piroliziyle üretilmesi
HATİCE DENİZ AKKAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. METİN TANOĞLU
PROF.DR. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites
Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELİFTEN SEMERCİ
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ
- Development of porous ceramics for wastewater purification
Atık su filtrelenmesi için gözenekli seramiklerin geliştirilmesi
DAMLA ZEYDANLI
Doktora
İngilizce
2019
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
DOÇ. DR. ÇEKDAR VAKIF AHMETOĞLU
- Electrochemical synthesis of poly(methylsilyne), and the effect of silicon-based preceramic polymers on the properties of polypropylene based composites
Poli(metilsilin) polimerinin elektrokimyasal sentezi ve silikon bazlı preseramik polimerlerin polipropilen bazlı kompozitlerin özelliklerine etkileri
DAMLA EROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. GÖKNUR BAYRAM
