Sert poliüretan köpüklerin ısıl yalıtım özelliğine yüzey modifikasyonu uygulanmış selüloz nano kristallerin etkisinin incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: OĞULER SAZCI

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Afife Binnaz Hazar

Eş Danışman: Çağatay Elibol

Özet:

Sunulan çalışmada; çekirdeklenmeyi arttırıcı ajan kullanımı ile sert poliüretan köpüklerin (SPK) ısıl iletim katsayısının düşürülmesi sağlanmıştır. Köpük içerisindeki hücre boyutunun düşürülmesi ve dolayısı ile ışınım ile ısıl iletimin azaltılması sonucunda SPK’ların toplam ısıl iletim katsayısı düşürülmüştür. Bu amaçla çekirdeklenmeyi arttırıcı katkı olarak selüloz nanokristaller (SNK) kullanılmıştır. Kompozit köpük üretimi sırasında katkı ve matris ara yüzey uyumunun arttırılması için SPK’larda yaygın olarak kullanılan yüzey aktif maddeye benzer özellikli polimetilhidrosiloksan (PMHS) kullanılarak SNK yüzeylerine modifikasyon uygulanmıştır. Hızlı ve düşük maliyetli bu yüzey modifikasyonu ile, SNK’ların su ile yüzey temas açısı yaklaşık 21°’den 136°’ye çıkarılarak hidrofobiklik kazandırılmıştır. Buna ek olarak, modifiye edilmemiş SNK ile modifiye SNK’ların termal özellikleri DSC, DT/TGA; kimyasal özellikleri ise FT-IR, Raman ve XPS; kristallik derecesi ise XRD analizleri ile belirlenmiştir. Literatürdeki eksiklikler göz önüne alınarak yapılan bu karakterizasyon çalışmaları ile, PMHS kullanılarak SNK yüzeylerine uygulanan silanlama işleminin selülozun kimyasal yapısına etkisi incelenmiştir. Son olarak modifiye ve ham SNK yapılar; %0,5, %1, %1,5, %2 ve %2,5 oranlarında poliol içerisine katılmış ve kompozit sert poliüretan köpükler üretilmiştir. Üretilen bu köpüklerin termal iletkenlik ölçümleri, hücre boyutu ve yoğunluk analizleri yapılmıştır. Hem ham SNK hem de modifiye SNK yapıların ısıl iletkenlik katsayısında düşüş sağlanmıştır. Silanlanmış SNK yapının, arttırılmış ara yüzey uyumu neticesinde ısıl yalıtımı daha fazla arttırması ve aynı zamanda poliol ile karıştırıldığında viskoziteyi daha az yükseltmesi sebebiyle ham SNK’ya göre daha performanslı olduğu tespit edilmiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Sert poliüretan köpükler, ısıl iletkenlik, selüloz nanokristaller, nanokompozit, yüzey modifikasyonu