Kendi kendini temizleyen dinamik yağ itici yüzeylerin sentezi

Abstract

Bir yüzeyin kendi kendini temizleme özelliği yüzeyin sıvıya karşı süper itici özellik taşıması veya sıvının kayma açısı değerinin 10o ve altı değere sahip olması ile meydana gelir. Yağ damlası ile kirlenmeyen süper yağ-itici yüzeyler düşük yüzey enerjili organik hidrokarbon çözücüler ile 150°'den büyük temas açısı veren yüzeyler olarak tanımlanır. Benzer şekilde, süper su-itici yüzeyler de su ile temas açısı 150°'den büyük olan yüzeyler olarak ifade edilir. Her iki tip yüzey sentezinde de aynı prensipler geçerlidir: Öncelikle, düşük yüzey enerjili bir yüzey oluşturmak gerekir; ikinci olarak da pürüzlülüğü yüksek ve hava paketçiklerinin bu pürüzler içinde barındığı bir yüzey oluşturulmalıdır. Süper itici yüzeylerin yüksek pürüzlülüğü, yüzeyin mekanik olarak zayıflamasına ve matlaşmasına neden olur. Tezin amacı mekanik olarak iyi ve ışık geçiren bir yüzey sentezi olduğu için pürüzlülüğün artışı tezin nihai hedeflerine uymamaktadır. Bu yüzden bu tezde dinamik olarak yağ iten yüzeyler üzerinde durulmuştur. Kendi kendine temzileme özelliği olan dinamik yağ itici bir yüzeylerde asıl amaç 5-10o arası bir kayma açısına sahip bir yüzey sentezidir. Dinamik itici yüzelerde, yağ damlası yüzeyden küçük bir eğim ile yüzeyi kirletemeden ve yüzeydeki biriken tozları da süpürerek yüzeyi terk eder. Böylece, yüzey hem kendi kendini temizleme özelliği kazanmış olur, hemde pürüzsüz olduğundan dolayı mekanik olarak kuvvetli ve ışık geçirgenliği yüksek bir yüzey sentezlenmiş olur.Bu tez çalışması kapsamında FAS+siloksan ve FAS+siloksan+hidrofobik silika kompozit yüzeyler sol-gel tekniği ile üretilmiş ve kompozit çözeltiler cam üzerine döndürerek kaplama tekniği ile kaplanmıştır. Yüzey morfolojileri AFM ve SEM ile belirlenmiştir. Hazırlanan kompozit filmlerin su ve yağ damlaları denge temas açıları Attension-theta ölçme cihazı ile ölçülmüştür. Yüzeylerin kayma açısı ise Attension-theta cihazına bağlı kayma açısı ölçme aparatı ile ölçülmüştür. Yapılan ölçümler ve denemeler sonucunda oktan, dekan, tertradekan ve hegzadekan gibi yağ damlarına karşı kendi kendini temizleyen dinamik olarak oleofobik, ışık geçiren cam yüzeyleri elde edilmiştir.

Self cleaning surface were obtained that surface showed super repellent properties against the liquid or tilting angle value below 10o. Superoleophobic surfaces are defined as the surfaces where low surface tension hydrocarbon solvents form a contact angle larger than 150°. Similarly, superhydrophobic surfaces are defined as the surfaces where water forms a contact angle larger than 150°. Same principles are valid for the synthesis these surfaces: Firstly, solid surface having low surface free energy must be formed and secondly the roughness of these surfaces must be high to accommodate the air pockets within them. The roughness of surfaces negative effect on mechanical properties and surface become dull. The aim of thesis the surfaces synthesise good mechanically and light-transmitting, the roughness increase to does not attain goals. So, we focused dynamic oil repellent in this thesis. Dynamic oil-repellent surface have tilting angle value below 10o. Thus, the oil drops leave from the surface with a small tilt angle and clean dusts on surface. The surfaces are self-cleaning, high light transmittance and strong mechanically.Surfaces synthesize Flora alkyl silane (FAS) + siloxane and FAS + siloxane + hydrophobic silica powder composite surface by sol-gel technical. Polymer composite solutions are coated on surface by spin coating method. Surface morphologies will be characterized by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) technique. Composite surfaces's contact angles are measured with water and oil drops by using Attention –Tetha contact angle device. The tilt angles of the coated surface are measured by tilt angle apparatus of Attention-Tetha devices.As a result of measurements and experiments, oleophobic, light transmitting glass surfaces were obtained which self-cleaning against oil deposits like octane, decane, tetradecane and hexadecane.