Deneysel tasarım metodu kullanılarak doymamış polyester reçinenin özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the properties of unsaturated polyester resin using experimental design method
- Tez No: 860889
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEYFULLAH KEYF
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doymamış poliesterler, Unsaturated polyesters
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doymamış polyester reçineler (UPR), kondenzasyon polimerizasyonu ile üretilen düşük molekül ağırlıklı polimerin, vinil monomer içerisinde çözülmesi ile elde edilen, ısıyla sertleşen sentetik reçinelerdir. Doymamış poliester reçineler gemi inşaatı, açık deniz uygulamaları, mutfak tezgahları, boru üretimi, otomotiv gibi sektörlerde, kompozit ürünleri üretiminde kullanılır ve temel bağlayıcı malzemelerin başında gelirler. Başarılı bir kompozit üretim süreci için, UPE reçinenin kürlenip sertleşmesi önemli bir aşamadır. Jel süresi (tjel), pik süresi (ttepe) ve pik sıcaklığı (Ttepe), UPE reçine kürlenmesinin en önemli ölçütleridir. Jel süresi (tjel), polimerik malzemede çapraz bağlanmanın başlangıcını ifade ederken, pik süresi (ttepe), polimer malzemenin çatlamasını ve büzülmesini kontrol ederken ekzotermik maksimum sıcaklığa (tepe sıcaklığına) ulaştığı zamanı yani süreyi ifade etmektedir. Pik sıcaklığı (Ttepe) ise polimerik malzemenin ekzotermik reaksiyonda çıkabildiği maksimum (tepe) sıcaklığını belirtir. Kürlenmiş termoset durumdaki doymamış polyester reçinenin, yüksek yük altında eğilme sıcaklığına sahip olması kritik öneme sahiptir. Yük altında eğilme sıcaklığı (HDT), polimerin yüksek sıcaklıkta belirli bir yük altında bozulmaya karşı direncinin bir ölçüsüdür. Bu tez çalışmasında, doymamış polyester reçinenin (UPR) sıvı hal özelliklerinden jel süresi (tjel), pik süresi (ttepe) ve pik sıcaklığı (Ttepe), termoset durumdaki doymamış polyester reçinenin yük altında eğilme sıcaklığının (HDT) model denklemleri deneysel tasarım metodu ile belirlenmiştir. Sertleştirici tercihi %8 aktif oksijen içeren metil etil keton peroksit (MEKP), hızlandırıcı tercihi ağırlıkça %1 kobalt içeren kobalt oktoat (Coct) ve monomer tercihi metil metakrilat (MMA) olarak belirlenmiştir. Yapılan literatür araştırmaları sonucunda kullanılacak optimum koşulları belirlemek için Box-Behnken tasarım metodu ele alınmıştır. Proses optimizasyonunda, Box-Behnken tasarım yöntemi kullanılarak üç faktörlü, dört seviyeli toplamda 18 adet deney çalışması gerçekleştirilmiştir. Design Expert 7.0.0 programında işlem değişkenlerinden %1'lik Coct, MEKP, MMA oranı faktör olarak, jel süresi (tjel), pik süresi (ttepe), pik sıcaklığı (Ttepe) ve yük altında eğilme sıcaklığı (HDT) cevap yüzeyi olarak belirlenmiştir. Proses optimizasyonu, deney rejimi içerisinde arzu edilen bir jel süresi (tjel), pik süresi (ttepe) ve pik sıcaklığı (Ttepe) kombinasyonunu elde etmek için yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Unsaturated polyester resins (UPR) are low molecular-weight synthetic resins that are produced through condensation polymerization. Unsaturated polyester resins are dissolved in vinyl monomers and can be cured by heat. Unsaturated polyester resins play a fundamental role as binding materials in the production of composite products in industries such as shipbuilding, offshore applications, kitchen countertops, pipe manufacturing, automotive, and more. The curing of UP resin is a key factor for a prosperous composite product and composite production procedure. Gel time (tgel), peak time (tpeak), and peak temperature (Tpeak) are the most important measures for the curing of the resin. Gel time (tgel) marks the onset of polymer cross-linking, peak time (tpeak) is the time to the maximum temperature that controls the shrink and cracking of the polymer, Ttepe represents the maximum temperature reached during the exothermic reaction of the polymer. Having a high heat deflection temperature (HDT) in the cured thermoset state is crucial for unsaturated polyester resin, especially in applications where it is subjected to high loads. Heat deflection temperature (HDT) is a measure of the polymer's resistance to deformation under a specific load at high temperatures. In this thesis study, the model equations for gel time (tgel), peak time (tpeak), peak temperature (Tpeak), and heat deflection temperature (HDT) of unsaturated polyester resin in the thermoset state were determined using an experimental design method. Methyl ethyl ketone peroxide (8% active oxygen) (MEKP) was used as the hardener, cobalt octoate (Coct) at a weight percentage of 1% Cobalt as the accelerator, and methyl methacrylate (MMA) as the monomer. The Box-Behnken design method was employed to determine the optimum conditions. In the process optimization, an 18-experiment study was conducted using a three-factor, four-level Box-Behnken design method. The factors of the process variables, namely the 1% Coct, MEKP, MMA ratio, were determined as factors, while gel time (tgel), peak time (tpeak), peak temperature (Tpeak), and heat deflection temperature (HDT) were designated as response surface. Process optimization was performed to achieve the desired combination of gel time (tgel), peak time (tpeak), and peak temperature (Tpeak) within the experimental regime.
Benzer Tezler
- Effects of liposome encapsulation, spray drying, and ascorbic acid presence on color stability of black carrot anthocyanins
Lipozom enkapsülasyonu, püskürtmeli kurutma ve askorbik asit varlığının kara havuç antosiyaninlerinin renk stabilitesine etkisi
BURCU GÜLDİKEN
Doktora
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK BOYACIOĞLU
- Taguchi deney tasarımı metodu kullanılarak mısır silajı makinalarında kıyıcı ünitenin performansını etkileyen tasarım parametrelerinin eniyilenmesi
Optimization of design parameters affecting the performance of the chopping unit in maize silage machines using the taguchi design of experiments method
YASİN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ALTUNAY
- Tekstil endüstrisi atıksularının yeniden kullanımının taguchi deneysel tasarım metodu ile optimizasyonu
Optimisation of reuse of textile industry wastewater with taguchi experimental design method
RIDVAN EMRE YAPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İLDA VERGİLİ
- Kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine yaşlandırma parametrelerinin etkisinin araştırılması ve yanıt yüzey metodu ile optimizasyonu
Investigation of the effect of aging parameters on the mechanical properties of composite materials and optimization by response surface methodology
RAMAZAN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAMZA TAŞ
DOÇ. DR. İBRAHİM FADIL SOYKÖK
- Kalite geliştirmede deneysel tasarım ve Taguchi yöntemi
Experimental design and Taguchi method in quality improvement
MUSTAFA SOYLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FAZIL CANBULUT