Bazı yeni poliüretan kaplama malzemelerinin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Synthesis, characterization and applications of some new polyurethane coating materials
Yazar: ÖZGÜR PAMİR
Danışman: PROF. DR. FERAY AYDOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Boyalar = Dyes ; Dioller = Diols ; Dispersiyon = Dispersion ; Kararlılık analizi = Stability analysis ; Noniyonik = Nonionic ; Poliüretan = Polyurethane

Özet:
Bu çalışmada hem anyonik ve hem de anyonik-nonyonik yapılı 9 adet su bazlı
poliüretan dispersiyonları (WPUD) aseton prosesi kullanılarak sentezlenmiştir.
Hazırlanan WPUD'larda diizosiyanat olarak izoforondiiziosiyanat (IPDI), poliol
olarak 2000 Mw lı ve 56 mg KOH/g hidroksil sayılı, düz zincirli, polipropilen glikol
(PPG-2000), polihekzametilen adipat (PHA-2000) ve polioksitetrametilenglikol
(PTMG-2000) yapılı polioller kullanılmıştır. Anyonik iyonlaştırıcı ajan olarak
dimetilol propiyonik asit (DMPA), noniyonik iyonlaştırıcı ajan olarak da Ymer-N
120 kullanılmıştır. Zincir uzatma basamağı 1,6-hekzandiol (HDO) ile yapılırken
çapraz bağlayıcı olarak da trimetilolpropan (TMP) ile reaksiyonlar
gerçekleştirilmiştir. -NCO sonlu prepolimerin zincir büyütme basamağı %64 lük
sulu hidrazin hidrat (NH2NH2) çözeltisi ile yapılmıştır.
Sentezlenen 9 adet WPUD için sulu fazda ve film oluşturulmasından sonra bazı
analizler yapılmıştır. Katı madde, viskozite, pH, tanecik boyutu ölçümü ve
dispersiyon stabilitesi ölçümü için sulu fazda numuneler kullanılarak analizler
yapılmıştır. Sentezlenen WPUD lardan döküm yöntemiyle oluşturulan filmlerin
termal özellikleri TGA ve DSC ile belirlenmiştir. Ayrıca bu filmlerin çekme ve
kopma dayanımları Instron cihazı ile ölçülmüştür. PUD filmlerin molekül
ağırlıkları ölçümü GPC cihazı ile THF çözücülü ortamda belirlenmiştir. Ayrıca elde
edilen filmlerin çözücü ve su absorbsiyonları da incelenmiştir.
Tez çalışmasının son aşamasında da elde edilen WPUD lara TiO2 ve diğer katkı
malzemeleri eklenerek tekstil baskı sektörü için beyaz baskı patı (BBP) hazırlanıp,
serigrafi yöntemi ile pamuklu siyah kumaşa baskı yapılmıştır. Baskı yapılan
kumaşların üzerindeki baskıların yıkama performansları değerlendirilmiştir

Abstract:
In this research, nine waterborne polyurethane dispersions (WPUDs) having both
anionic and anionic-nonionic structures were synthesized by acetone process.
Isophoronediisocyanate (IPDI) and three different types of polyols with 2000 MW
and 56 mg KOH/g hydroxyl number such as polypropylene glycol (PPG-2000),
polyhexamethylene adipate polyol (PHA-2000) and polytetramethylene ether
glycol (PTMG-2000). Dimethylol propionic acid was used as the anionic ionizing
agent and Ymer-N 120 was used as the nonionic ionizing agent in order to disperse
prepolymer in water. The chain extension of the -NCO-terminated prepolymers
obtained from the reaction of IPDI and polyols was carried out with 1,6-
hexanediol (HDO), while trimethylol propane (TMP) was used as crosslinker.
After the dispersion step, the chain growth step was completed by the reaction of
the NCO functional groups with 64% aqueous hydrazine hydrate (NH2NH2)
solution. Some analyzes were performed for nine WPUDs synthesized in the thesis study
both in aqueous phase and after film formation. Analyzes were made in aqueous
phase for the measurement of solids, viscosity, pH, particle size and dispersion
stability. The thermal properties of the films formed by the casting method from
the synthesized WPUDs were determined by TGA and DSC. Furthermore, tensile
and tensile strengths of these films were measured with Instron device. The
molecular weights of WPUD films were determined by GPC in THF. Moreover,
solvent and water absorption of the obtained films were examined. In the last part
of the thesis, screen printing dyes were prepared by adding of filling materials
such as calcite and TiO2 to the WPUDs and printed on fabric by screen printing
method. The washing performances of the prints on the printed fabrics were
evaluated.