Sol jel tekniğiyle pleksiglas üzerine sikloalifatik epoksi akrilat kaplama
Cycloaliphatic epoxy acrylate coating on plexyglass by sol gel technique
Yazar: CANAN KIZILKAYA
Danışman: PROF.DR. ATİLLA GÜNGÖR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Sol-jel, organik- inorganik hibrit esaslı kaplama malzemelerin hazırlanmasındayaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Organik-inorganik hibrit malzemeler, hemorganik polimerlerin; esneklik, darbe direnci gibi avantajlarını, hem de inorganikmateryallerin; yüksek mekanik dayanıklılık, kimyasal direnç, termal kararlılık, optiközellikleri gibi avantajlarını birleştirir.Sol-jel yöntemiyle elde edilen hibrit malzemelerin UV ışınları ilesertleştirilmesiyle elde edilen kaplamalar, düşük maliyete, çok hızlı sertleşmeye,düşük viskoziteye ve uzun raf ömrüne sahiptir. Sonuç olarak , süper yapışkanlığa,sertliğe ve mükemmel mekanik, kimyasal özelliğe sahip, çevreye karşı duyarlıkaplama malzemeleri elde edilir.Bu çalışmada;1. Siklo alifatik epoksi reçine ve akrilik asitten yola çıkarak UV ışınlarına duyarlı,akrilik fonksiyonel yapı içeren oligomer sentezlendi ve IR spektroskopisi ile yapısıaydınlatıldı.2. Sol-jel yöntemiyle, Tetraetoksisilan ve Titan(IV)izopropoksit-asetilasetonat(acac)kompleksinin asidik hidrolizi ve kondenzasyonundan iki farklı sol-jel karışımıhazırlandı. Titan(IV) izopropoksit-acac sol-jel karışımı, Tetraetoksisilan'danhazırlanan karışıma değişik oranlarda eklenerek 6 farklı formülasyon elde edildi.3. Epoksi akrilat oligomer, reaktif çözücüler ve fotobaşlatıcılar kullanılarakhazırlanan standart formülasyonlara, farklı sol jel karışımlarının değişik yüzdeoranlarında (%10-%40) eklenerek 25 değişik kompozisyonda organik-inorganikhibrit kaplama formülasyonları hazırlandı.4. Elde edilen hibrit kaplama malzemeleri, pleksiglas plakalar(7,5cm x 15cm)üzerine kaplanıp, UV ışınları ile sertleştirildi. Ayrıca, hazırlanan formülasyonlar,cam kalıp içinde ve polyester film arasında da UV ile sertleştirilerek çeşitli serbestfilmler hazırlandı.Hazırlanan kaplanmış plakalara çizilme, sertlik, yapışma, serbest filmörneklerine ise gerilme-şekil değiştirme, su absorpsiyon, jel tayini, ışık geçirgenlik,termal gravimetrik analiz(TGA) gibi testler ASTM ve DIN standartları dikkatealınarak uygulandı. Yapılan bu testler ile hazırlanan örneklerin kaplama malzemesiolarak etkinikleri incelendi.

Abstract:
Sol-gel is a widely used method for the preparation of organic-inorganic hybridbased coating materials. Organic-inorganic hybrid materials combine the advantagesof either elasticisity, impact resistance of the organic polymers or the highmechanical strength, chemical resistance, thermal stability, optical qualities of theinorganic materials.The UV- curable hybrid coatings prepared by sol-gel method, have lowexpenses, very fast curing qualities, low viscosity and long time of duration. As aconclusion, coating materials that have super adhesive, hardness and marvellousmechanical, chemical properties, and which are sensitive to the environment, areformed.In this study;1. Starting from cycloaliphatic epoxy resin and acrylic acid, acrylic functionaloligomer which is sensitive to UV light was synthesized and characterized by IRspectrophotometric method.2. Following the acidic hydrolysis and condensation of Tetraethoxysilane andTitanium(IV)isopropoxide-acetylacetonate two different sol-gel mixtures wereprepared, and the second one was added to the first mixture that has been formedfrom Tetraethoxysilane in various ratios, and 6 different formulations were formed.3. To the standard formulations, prepared by epoxy acrylate oligomer, reactivesolvents and photoinitiators, sol-gel mixtures were added in different ratios(%10-%40) and organic-inorganic hybrid coating formulations were formed in 25 differentcomposition.4. Hybrid coating materials were covered on plexyglass plates (7,5cm x 15cm) andwere cured by UV light. In addition, these prepared formulations were cured by UVlight in glass cups and between polyester films and various free films have beenprepared.Paying attention to the ASTM and DIN standards; some tests such asscratching, hardness, thermal gravymetry analysis (TGA) to the free films, have beenapplied. By these tests, the effectiveness of the prepared samples as coatingmaterials, are examined.