Synthesis of waterborne, branched, functional poly(urethane)s and their applications
Su bazlı, dallanmış, fonksiyonel poliüretanların sentezlenmesi ve uygulamaları
- Tez No: 392235
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FEVZİ ÇAKMAK CEBECİ, YRD. DOÇ. DR. SERKAN ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Poliüretanlar, çok sayıdaki farklı sanayi sektöründeki uygulamalarda yer alan polimerlerin önemli bir sınıfıdır. Onların çok yönlü kimyaları, araştırmacılara sıvı, yumuşak ve lastik katıdan, elastomerik, kaplama ve yapıştırıcı için gerekli sert termoplastik ve termoset polimer arasında değişen yeni malzeme tasarımı için olanak sağlarlar. Bu çalışma, çok fonksiyonlu izosiyanat Bn grubunun, oligomer veya monomer A2 yumuşak segment ile polimerize edildiği oligomerik A2 + Bn stratejisini kullanarak kaplama ve yapıştırıcı uygulamaları için yeni metodolojiler aracılığıyla gelen eşsiz mimarileri sayesinde su bazlı, dallı ve kimyasal fonksiyonel poliüretan sentezlemek üzerinde durmaktadır. Bu yeni poliüretanların su bazlı dispersiyonlar şeklinde hazırlanması için, iyonik grupların polimer zinciri boyunca sallandığı veya zincirin sonuna yerleştirildiği yeni poliüretan iyonomerleri tasarlanmıştır. Fonksiyonalite, yumuşak segmenti oluşturan malzemenin yapısını ve çeşidi ve emülsiyon yapıcı malzeme zincir üzerindeki lokasyonunun nihai ürün üzerinde etkisi sırasıyla incelenmiştir. Bu çalışma aynı zamanda üstün mekanik performans, daha yüksek kristallik, daha iyi işlenebilirlik ve kalabalık fonksiyonel blok izosiyanat uç grupları gibi ilginç makromoleküler özelliklere yol açan dallı noktalar arasındaki molar kütle kontrolüne izin vermiştir. Hidroksil fonksiyonel bileşenleri ile formüle edilen çok fonksiyonel poliüretanlardan ilginç termo-mekanik özellikler gösteren termoset filmler elde edildi. Ayrıca çalışmalar bu işlevsel poliüretanların serbestçe duran filmlerini hazırlamak üzerinde durmuştur. DMA analiz sonuçlarına göre, aynı miktarda yumuşak segment içeren poliüretan filmler kıyaslandığında artan fonksiyonalite ile birlikte çağraz bağlanma ve kristallenme olasılığı da artmış ve böylelikle E' için de bir artış gözlenmiştir. Bununla birlikte aynı fonksiyonaliteye sahip poliüretanlar kıyaslandığında, yumuşak segmentin artışı ile birlikte E' azalmıştır. Bu karakterizasyonların sonucu açıkça göstermektedir ki, bu çalışmada geliştirilen yeni sentetik yaklaşımlar ayarlanabilir mekanik özelliklere sahip termoset filmler ve kaplamalar elde etmek için raf ömrü sabit olan bir bileşen formülasyonlarının hazırlanmasını sağlayan çok fonksiyonel su bazlı poliüretanların sentezi için uygundur.
Özet (Çeviri)
Polyurethanes are an important class of polymers that have wide application in a number of different industrial sectors. Their versatile chemistry enables researchers to design novel materials ranging from liquid, soft and rubbery solids to rigid thermoplastic and thermoset polymer for elastomeric materials, coating and adhesive. The present study focuses on synthesizing waterborne, branched and chemically functional polyurethanes with unique architectures via novel methodologies for coating and adhesive applications using the oligomeric A2 + Bn strategy where a multifunctional isocyanate Bn (n>2) was polymerized with an A2 oligomer or an A2 monomer. In order to prepare these novel polyurethanes in the form of waterborne dispersions, novel polyurethane ionomer architectures were designed with ionic groups either pendant along the polymer chain or placed at the chain end-groups. The effect of functionality, type and content of soft segment and type and location of emulsifying agent were critical parameters that were investigated in this study. The A2 + Bn strategy used in this study also permitted the control of the molar mass between branch points which led to interesting macromolecular properties, such as tunable mechanical properties, improved processibility, and a multitude of functional blocked isocyanate end-groups. Highly functional polyurethanes were formulated with hydroxyl functional components and model self-standing thermoset films were obtained, which showed interesting thermo-mechanical properties. Dynamic mechanical analyses demostrated that higher functionality increased the storage modulus by increasing crosslink density at equivalent soft segment molar mass whereas higher soft segment content decreased the storage modulus yet increased the elastic nature ofthese films. These characterizations results clearly revealed that novel synthethic approaches developed in this study were useful to prepare highly functional waterborne polyurethanes that could be used as a new component to prepare one component formulations with shelf-life stability to obtain thermoset films and coatings with tunable mechanical properties.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of self-crosslinking polyurethanes and their waterborne dispersions
Kendiliğinden çapraz bağlanan poliüretanların sentezi, karakterizasyonu ve su bazlı dispersiyonları
ATEFEH KHORSAND KHEIRABAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Assist. Prof. SERKAN ÜNAL
- Synthesis and characterization of branched, functional polyurethane dispersions as a technology platform for self-crosslinking textile coatings
Kendiliğinden çapraz bağlanan tekstil kaplamaları için bir teknoloji platformu olarak dallanmış, fonksiyonel poliüretan dispersiyonlarının sentezi ve karakterizasyonu
AYŞE DURMUŞ SAYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
YRD. DOÇ. DR. SERKAN ÜNAL
PROF. DR. YUSUF ZİYA MENCELOĞLU
- Synthesis of a novel formaldehyde-free crosslinker for waterborne binder dispersions in textile industry
Tekstil endüstrisindeki su bazlı bağlayıcı dispersiyonları için formaldehit salınımı yapmayan yeni bir çapraz bağlayıcının sentezi
GÖKÇE DEMİRCİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ERSİN ACAR
- Synthesis and characterization of waterborne and phosphorus containing flame-retardent polyurethane coatings
Fosfor içeren yanmaz özellikli suda yayınık poliüretan boya sentezi ve karakterizasyonu
FUNDA ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEYLA ARAS
PROF. DR. GÜNGÖR GÜNDÜZ
- Synthesis and characterization of waterborne silane coupling agent containing silicone-acrylic resin
Silan bağlayıcı içeren suda yayınık silikon-akrilik reçine sentezi ve karakterizasyonu
ÖZLEM AKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEYLA ARAS
PROF. DR. GÜNGÖR GÜNDÜZ