Epokside Akrillenmiş Hint Yağının Fenol Furfural Reçinesi ile Polimerizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Mühendislik Bilimleri Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ayşe EBRA TEMUR

Danışman: Gökhan Çaylı

Özet:

Bu çalışmada yenilenebilir kaynak olan ve bitkisel trigliseritlerden elde edilen akrillenmiş epokside soya yağı (AESO) ve epokside akrillenmiş hint yağının (EACO) reçineleri kullanılarak polimerler elde edilmiştir. Elde edilen polimerlerin termal ve mekanik karakterizasyonları yapılmıştır. Çalışmada kullanılan diğer biyo esaslı reçine grubu da fenol furfural reçinesidir. Bu çalışmada iki tip fenol furfural reçinesi kullanılmıştır. İlk reçine fenol ve furfuralden yapılan normal reçine, diğeri ise para pozisyonunda tersiyer butil grubu bulunan para tersiyer butil fenol furfural reçinesidir. Para pozisyonu bloklanmış fenol kullanılmasının sebebi, son ürün olan reçinenin bitkisel trigliserit esaslı monomerler olan EACO ve AESO içinde çözünürlüklerinin arttırılması ve daha üstün özellikli polimerler elde edilmek istenmesidir. Bitkisel trigliserit esaslı reçineler ve fenol furfural reçineleri iki reaksiyon üzerinden polimerizasyona uğramışlardır. İlk reaksiyon fenolik reçinelerin fenolü ile epokside bitkisel monomerlerin epoksit gruplarının kondenzasyon reaksiyonu, diğer reaksiyon ise AESO ve EACO'da yer alan akrilat gruplarının fenolik reçinelerdeki furan halkalarıyla yaptığı Diels – Alder reaksiyonudur. Her iki reaksiyon ile elde edilen son ürün ağırlıklı olarak yenilenebilir Bu çalışmada yenilenebilir kaynak olan ve bitkisel trigliseritlerden elde edilen akrillenmiş epokside soya yağı (AESO) ve epokside akrillenmiş hint yağının (EACO) reçineleri kullanılarak polimerler elde edilmiştir. Elde edilen polimerlerin termal ve mekanik karakterizasyonları yapılmıştır. Çalışmada kullanılan diğer biyo esaslı reçine grubu da fenol furfural reçinesidir. Bu çalışmada iki tip fenol furfural reçinesi kullanılmıştır. İlk reçine fenol ve furfuralden yapılan normal reçine, diğeri ise para pozisyonunda tersiyer butil grubu bulunan para tersiyer butil fenol furfural reçinesidir. Para pozisyonu bloklanmış fenol kullanılmasının sebebi, son ürün olan reçinenin bitkisel trigliserit esaslı monomerler olan EACO ve AESO içinde çözünürlüklerinin arttırılması ve daha üstün özellikli polimerler elde edilmek istenmesidir. Bitkisel trigliserit esaslı reçineler ve fenol furfural reçineleri iki reaksiyon üzerinden polimerizasyona uğramışlardır. İlk reaksiyon fenolik reçinelerin fenolü ile epokside bitkisel monomerlerin epoksit gruplarının kondenzasyon reaksiyonu, diğer reaksiyon ise AESO ve EACO'da yer alan akrilat gruplarının fenolik reçinelerdeki furan halkalarıyla yaptığı Diels – Alder reaksiyonudur. Her iki reaksiyon ile elde edilen son ürün ağırlıklı olarak yenilenebilir kaynaklardan elde edilen çapraz bağlı termoset bir malzemedir. Bu polimerik malzemeler hazırlanırken değişik oranlarda AESO ve EACO içeren karışımlar FF ve BTFF reçineleri ile ayrı ayrı polimerize edilmiştir. AESO – EACO karışımlarında EACO miktarı arttıkça elde edilen polimerlerin Tg'lerinin -13,5 0C'tan 65 0C'a çıktığı gözlenmiştir. Fenolik reçinelerin içerisinde ise para tersiyer butil fenol furfural reçinesi hem mekanik hem termal olarak daha iyi ürünler vermiştir. Sentezlenen termoset malzemeler arasında termal kararlılık için en iyi sonuçları %30 EACO içeren BTFF kondenzatlarının olduğu gözlenmiştir. %30 EACO-%70 AESO içeren BTFF polimerinin %5'lik kütle kaybı 326 oC ta gözlenmiştir. Elde edilen termosetler arasında ise en kötüsü %70 EACO-%30 AESO içeren FF reçineleridir. Bu reçinenin %5 kütle kaybı 262 0C'ta gözlenmiştir. Elde edilen malzemelerin mekanik karakterizasyonları için şişme testi kullanılmıştır. Termal karakterizasyon içinse TGA (termogravimetrik analiz) ve DSC (diferansiyel taramalı kalorimetre) metotları kullanılmıştır. Sentezlenen monomerlerin karakterizasyonu için ise 1H NMR ve FTIR metotları kullanılmıştır.