Yağ temelli polimer/silika-magnetit kompozit üretimi ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında yağ bazlı polimerik nanokompozit üretimi gerçekleştirilmiştir. Nanopartikül olarak magnetit (Fe3O4) partikülleri laboratuar ortamında birlikte çöktürme (co-precipitation) yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Nanoboyutta ki magnetit partiküllerinin yüzeyi 3-aminopropiltrietoksisilan ile kaplanarak yüzey modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Organik bağlayıcı sentezinde kullanılmak üzere, ayçiçek yağından giliseroliz reaksiyonu ile kısmi gliserid karışımı elde edilmiştir. Kısmi gliserid karışımı ile nanopartikül yüzeyinde oluşturulan fonksiyonel gruplar kimyasal olarak, 2,4 toluendiizosiyanat yardımıyla birleştirilmiştir. Bu şekilde partiküllerin bağlandığı ana polimerin üretan yağı yapısında olduğu düşünülebilir. Elde edilen polimerik nanokompozit ve ara ürünler, FT-IR, XRD, TGA, SEM ve VSM analizleri ile karakterize edilmiştir. Son ürün olarak elde edilen nanokompozit malzemeye, kuruma süresi, esneklik, sertlik, yapışma, su, asit ve baza dayanıklılık testleri yapılarak film özellikleri incelenmiştir. İlave olarak bu malzeme, tuz püskürtme (sis) testine tabi tutulmuş. Sonuç olarak iyi film özelliklerine sahip, organik kaplama malzemesi olarak kullanılabilecek yeni bir polimerik nanokompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir.

In present study, oil based polymer/silica-magnetite composite was synthesized. For this purpose, magnetite (Fe3O4) particles were prepared by the co-precipitation method. 3-aminopropyltriethoxysilane (APES) is used for the surface modification of magnetite particles. Partial glyceride was produced by glycerolysis reaction of sunflower oil. In the last step coated nanoparticles were combined with partial glyceride through the reaction with toluene diisocyanate and, in the end, an oil based nanocomposite was obtained. For the characterization, FT-IR, XRD, TGA, SEM and VSM anaylses were applied. Film properties of the nanocomposite products such as drying time, flexibility, hardness, adhesion, water resistance, alkali resistance and acid resistance were determined according to the related standards. Additionally salt spray (fog) test was applied to obtained composite film. In conclusion, oil based polymeric nanocomposite of magnetite (Fe3O4) was successfully synthesized. Its film properties showed that it could be used as an organic coating material.