Silikon modifiye epoksi reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları

Abstract

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra ortaya çıkmış bir polimer olan epoksi reçine, günümüzde boya, kaplama, zemin uygulamaları, köpük, yapıştırıcı, döküm, kompozit malzeme ve kalıp uygulamaları gibi birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Epoksi reçinelerin suya, kimyasal maddelere, korozyona ve özellikle alkali maddelere karşı direnci çok yüksektir. Ayrıca sertleştikten sonra fazla bir hacimsel değişikliğin olmaması, boyutların bozulmaması, malzeme yorulmasına dayanıklılık, ısıl dayanım, bakteri ve mantarlara karşı dayanma, elektriği üstün yalıtma özelliği, yüzeylere olağanüstü yapışma özelliği, mükemmel tokluğu, sertliği ve esnekliği gibi pek çok fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklere sahip olduğu bilinmektedir.Bu tez çalışması kapsamında, ticari bir Bisfenol-A epoksi reçinenin yine ticari olarak satılan silan fonksiyonel gruplarına sahip iki farklı silikon reçine ile modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Yukarıda belirtildiği gibi üstün özellikler sahip olan epoksi reçineye, çeşitli reçineler ile modifiye edilmesi sonucunda daha üstün termal bozunma, sertlik ve kimyasal dirence sahip özellikler kazandırılması amaçlanmıştır. Epoksi reçine ile modifiye edilen silikon reçineler çeşitli oranlarda karıştırılıp, çapraz bağlama ajanı ile birlikte film halinde uygulanmıştır. Belirli bir kuruma prosedürü uygulandıktan sonra elde edilen film tabakasının FTIR spektrofotometresi ve NMR analizleri ile yapıları aydınlatılmaya çalışılmış; sertlik, kimyasallara dayanım, darbe dayanımı gibi özellikleri test edilmiştir. Elde edilen tüm sonuçlar epoksi reçinenin kendisi ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, epoksi reçinenin silikon ve akrilik reçine ile modifikasyonunun kimyasallara direnç, darbe dayanımı ve sertlik özellikleri üzerine olumlu etkisi olduğu saptanmıştır.

Epoxy resin, which is a polimer emerged after World War II, is used widely for coating, flooring applications, casting and moulding, and production of foam, adhesives, and composite materials. Epoxy resin has a very high resistance against water, chemicals, corrosion, and especially alkalin substances. Furthermore; its volume and size stay almost the same after curing process, and it has a resistance to material fatigue, bacteria and fungus as well as the ability of thermal resistance, high electrical insulation, and extraordinary adhesion to surfaces with the physical and chemical properties such as excellent toughness, stiffness, and flexibility.Within the scope of this thesis; the modification of a commercial bisphenol-A epoxy resin was conducted with other two commercial silicone resins that have the silan functional groups. As stated above; it was aimed for the epoxy resin, which is already distinguishable, to gain more resistance against thermal degradation, and have superior stiffness and glass transition temperature by making a modification with various resins.Having mixed in various amounts, these four types of resins were applied as a thin film layer with a cross bonding agent. Following a particular curing procedure, the structure of the film layer was studied and tested with FTIR spectrophotometry and NMR in order to get information about stiffness, chemical and impact resistance. All the results obtained were compared with the epoxy resin itself. Consequently, it was determined that the modification of epoxy resinwith a silicone and acrylic resin shows a positive effect on chemical and impact resistance as well as stiffness.