Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Nanokil İçeren Su Esasli Akrilik Emülsiyonlarin Elde Edilmesi Ve Film Özelliklerinin İncelenmesi

Günümüzde su esaslı akrilik polimer içeren emülsiyonlar hem çevre dostu olmaları ve hem de düşük maliyetleri dolayısıyla birçok alanlarda polimer esaslı malzemeler olarak tercih edilmektedirler. Özellikle son kat parlak ve sararmayan boyaların üretiminde kullanılırlar ve filmleri dış ortam şartlarına, çözücülere dayanım ve yüksek sertlik gibi üstün özelliklere sahiptirler. Nanoparçacık dolgulu sulu akrilik emülsiyonlardan elde edilen yüzey örtü maddelerinin, katkısız sulu akrilik emülsiyonlarla hazırlananlarınkine göre, daha üstün fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip olduğu bilinmektedir.

Bu tezle sunulan çalışmada klasik su esaslı akrilik emülsiyona nano parçacık olarak kil ve silika katılmasının emülsiyonun yüzey örtü özelliklerine etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Benzeri bir ticari emülsiyona aynı nanoparçacık katkılar katılarak bu emülsiyonun yüzey örtü özelliklerinin değişimi de incelenmiştir.

İki grup çalışma gerçekleştirilmiştir. Birinci gruptakiler su esaslı akrilik emülsiyonun eldesi ve karekterizasyonudur. Öncelikle metil metakrilat (MMA), butil akrilat (BA), etil akrilat (EA) monomerleri kullanarak serbest radikal katılma polimerizasyonu mekanizmasına ve emülsiyon tekniğine göre terpolimeri içeren su esaslı akrilik emülsiyon (E) elde edilmiştir. Emülsiyondan çöktürülerek ayrılan terpolimer Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ve Differantial Scanning Calorimeter (DSC) teknikleri kullanılarak karakterize edilmiştir.

İkinci gruptaki çalışmalar nanoparçacık içeren emülsiyonların eldesi, bu emülsiyonlardan filmlerin hazırlanması ve standart yüzey örtü testlerinin uygulanmasıdır. Birinci adımda, hazırlanan emülsiyona (E) ve benzeri ticari emülsiyona (KE) çeşitli oranlarda silika ve kil bileşiği olarak montmorillonit (MMT) nanoparçacıkların katılmasıyla yeni nanokompozit emülsiyonlar (Si-E, MMT-E, Si-KE ve MMT-KE) hazırlanmıştır.

Silika ve MMT nanoparçacıkların miktarı, reaksiyonda kullanılan toplam monomer miktarına göre, ağırlıkça % 1, 1.5, 2, 3, 5 ve 10 olacak şekilde seçilmiştir. İkinci adımda ise tüm emülsiyonlardan hazırlanan filmlere standart yüzey örtü maddesi testleri ( kuruma derecesi, sertlik, yapışma, parlaklık, su dayanımı, çözücü dayanımı ve çevre şartlarına dayanım) uygulanmıştır. Sonuçlar karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.

Bu çalışmada hazırlanan silika ve MMT nanoparçacık katkılı su esaslı akrilik emülsiyonların, çevre dostu, düşük maliyetli, yüksek performanslı parlak emülsiyon tip nano boyaların üretiminde kullanılabileceği saptanmıştır.