Nanofibrile edilmiş selüloz-poli(laktik asit) nanokompozitleri
Nanocomposites of nanofibrillated cellulose-poly(lactid acid)
- Tez No: 494802
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Nanofibrile Edilmiş Selüloz, Nanokompozit, Poli(laktik asit), Silanlama, Nanofibrillated Cellulose, Nanocomposite, Poly(lactic asid), Silanation
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda, çevre kirliliğinin, küresel ısınmanın ve petrol bazlı ürün fiyatlarının artması gibi sebeplerden biyokompozitler araştırma ve uygulamalarda dikkat çekmektedir. Poli(laktik asit) yenilenebilir malzemelerden üretilen, iyi mekanik özelliklere sahip alifatik bir polyesterdir. Ancak uygulama alanına ve üretim yöntemlerine göre bazı dezavantajları vardır. Bu dezavantajları ortadan kaldırmak için proses kolaylaştırıcılar ve bazı takviye edici elemanlar kullanılmaktadır. Nanofibrile edilmiş selüloz (NFC); esnek, birbirine dolanmış ve uzunluğu 10 ile 100 nm arasında değişen selüloz nanoliflerinden oluşan yeni nesil bir nano-takviye malzemesidir. Selülozun hidrofilik yapısı nedeniyle, nanofibrile edilmiş selülozun apolar yapıdaki çoğu polimerde homojen dağılımı mümkün değildir. Bu yüzden, NFC'nin modifikasyonu gereklidir. Bu çalışmada, farklı silan bağlayıcılar ile modifiye edilmiş NFC'nin plastikleştirilmiş poli(laktik asit) (PLA) matris içindeki dağılımı mikroskopik olarak incelenmiş, elde edilen nanokompozitlerin özellikleri çekme testi, diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve reometre ile karakterize edilmiştir. Numuneler eriyik harmanlama tekniğiyle hazırlanmıştır. PLA'yı plastikleştirmek amacıyla poli(etilen glikol) kullanılmıştır. Deneysel parametre olarak silan türleri, aminosilan, vinil silan ve kloro silan, NFC konsantrasyonu ve plastikleştirici konsantrasyonu ele alınmıştır. NFC dağılımı ile mekanik ve termal özellikler arasındaki korelasyon incelenmiştir. Çekme testi sonucunda üç farklı silan ile modifiye edilmiş PLA/PEG/NFC nanokompozitlerinin özelliklerinin iyileştiği görülmüştür. Özellikle vinil silan ile modifiye edilmiş NFC nanokompozitlerinin mekanik özellikleri daha yüksektir. SEM görüntüleriyle homojen dağılımın gerçekleştiği anlaşılmıştır. DSC analizleri nanokompozitlerin kristallenme yüzdelerinin saf PLA'ya göre arttığını göstermektedir. Reoloji bulguları ile NFC dağılımı arasında korelasyon elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In the recent years, biocomposites have attracted great attention due to increasing environmental pollution, global warming and rising prices of petroleum-based products. Poly(lactic acid) (PLA) is an aliphatic polyester with good mechanical properties that is produced from renewable materials. However, there are some disadvantages such as low toughness, low rate of crystallization, low hydrolytic stability. Process enhancers and some reinforcing agents are used to eliminate these disadvantages. Nano-fibrillated cellulose (NFC) is a flexible, intertwined cellulose nanofibers with fibril-lengths ranging from 10 to 100 nm. Due to the hydrophilic nature of the polysaccharides, the direct compounding of NFC in PLA is not possible since the distribution of NFC will be non-homogenous. Therefore, NFC modification is a necessity. In this study, the silane modified NFC reinforced plasticized PLA was prepared. Poly(ethylene glycol) (PEG) was used to plasticized PLA. The morphological, thermal, mechanical and rheological properties of composites were investigated. All the samples were prepared with a laboratory scale of twin-screw extruder. Type of silane coupling agent (amino-silane, vinyl-silane and chloro-silane), concentration of NFC and concentration of plasticizer were considered as experimental parameters. The mechanical, thermal, rheological and morphological properties have been investigated. The tensile properties of PLA/PEG/NFC nanocomposites were improved in the presence of silane coupling agents. The homogeneous distribution was monitored by SEM images. DSC results showed that crystallization percentages of nanocomposites were higher than that of pure PLA. The correlation between the rheology and the NFC distribution was obtained.
Benzer Tezler
- Isıl enerji depolama sistemleri için kompozit faz değişim maddelerinin hazırlanması ve özelliklerinin belirlenmesi
Preparation of composite phase change materials for thermal energy storage systems and determination of their properties
ZEHRA TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE HANDE MERT
- Development of ensete fiber based composites and their characterization
Ensete lifi bazlı kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
TOLERA ADERIE NEGAWO
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Design and engineering of slippery liquid-infused porous surfaces by LbL technique for icephobic surfaces and hydrodynamic cavitation
Buzfobik yüzeyler ve hidrodinamik kavitasyon için LbL tekniği ile kaygan sıvı doldurulmuş gözenekli yüzeylerin tasarımı ve mühendisliği
ARAZ SHEIBANI AGHDAM
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ÇAKMAK CEBECİ
- Electrospun nanofibrous scaffolds for tissue engineering
Doku mühendisliği amaçlı elektrospin edilmiş nanofibril taşıyıcılar
ALBANA NDREU
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NESRİN HASIRCI
PROF.DR. VASIF HASIRCI
- Sulardan ağır metal giderimi için nanofibriler filtrelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
The preparation and characterization of nanofiber filters for removal heavy metal from waste water
EDA YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
PROF. DR. NECDET SAĞLAM