Metalize olmuş esnek ambalaj malzemelerinde kullanılacak poliüreten esaslı bağlayıcıların geliştirilmesi
Developing polyurethane based bindings on metallized flexible package materials
Yazar: CEMİL BOYOĞLU
Danışman: PROF. DR. ATİLLA GÜNGÖR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Ambalaj materyalleri = Packaging materials ; Poliüretan köpük = Polyurethane foam

Özet:
Günümüzde metalize olmuş esnek ambalaj malzemelerinin kullanımı giderek yaygınlaşmış ve bu doğrultuda malzemeden beklenen performans da artmıştır. Sanayide bu amaçla kullanılan bağlayıcıların büyük bir kısmını, Dünya Sağlık Örgütü başta olmak üzere çeşitli sivil toplum örgütleri tarafından kullanılması büyük ölçüde kısıtlanmış melamin formaldehit (MF) reçineleri oluşturmaktadır. Getirilen kısıtlamalar sonucunda sanayide MF reçinelerinin yerini alacak, daha güvenli malzemelerin sentezlenmesine çalışılmaktadır.Poliüretanlar; esnek ve sert köpüklerde, uzun ömürlü elastomerlerde, yüksek performans yapıştırıcılarında, dolgularda, elyaflarda, contalarda, ahşap kaplama ve yapıştırıcılarında ve kalın plastik parçalarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar.Bu çalışmada metalize olmuş esnek ambalaj malzemelerinde çeşitli poliüretan esaslı bağlayıcıların geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla ilk adımda çeşitli poliester poliol (PEP) sentezlenmiştir. İkinci aşamada ise sentezlenen PEP, PPG-1100 ve farklı izosiyanatlar kullanılarak ?NCO grubu ile sonlanmış poliüretanlar elde edilmiştir. Sentezlenen bu poliüretanlardan bir kısmı PMDA ile reaksiyona sokularak poli(üretan-imid), sonrasında da bu malzeme nem ile reaksiyona sokularak poli(üretan-imid-üre) esaslı kaplama malzemeleri elde edilmiştir. Diğer kısım sentezlenen prepolimerler ise farklı çeşitli zincir uzatıcılar ve bloklama ajanları ile reaksiyona sokularak poliüretan esaslı kaplama malzemeleri elde edilmiştir. Hazırlanan bu kaplama malzemelerinin bir kısmı alüminyum plakalar üzerine kaplanmış arda kalan kısmı ise Teflon kalıplar içine dökülerek sertleştirilmiştir.Hazırlanan kaplanmış plakalara; çizilme, sertlik, yapışma, aşınma, parlaklık,kimyasallara karşı dayanım ve temas açısı testleri yapılmıştır. Ayrıca, serbest film örneklerine ise; gerilme-şekil değiştirme, jel tayini, termalgravimetrik analiz (TGA) gibi testler ASTM ve DIN standartları dikkate alınarak uygulanmıştır. Serbest filmlere ve kaplanmış plakalara yapılan bütün analizlerin sonuçları değerlendirilmiştir.

Abstract:
Nowadays, usage of metallized flexible package materials become wide spread and therefore the expected performance from the material has risen. The melamine formaldehyde (MF) resins, whose usage is restricted especially in World Health Organization and in various non-governmental organizations on a large scale, constitutes the most part of the bindings used for this purpose in industry. As a result of these restrictions, studies have been continuing on synthesizing safer materials to substitute the MF resins, in the industry.Polyurethanes are used widely in flexible and rough foams, long lasting elastomers, cements with high performance, backfills, fibers, seals, wood siding and its cements, and thick plastic parts.In this study, the aim is to develop various polyurethane based bindings on metallized flexible package materials. For this purpose, various polyester poliols (PEP) are synthesized on the first step. Using the synthesized PEP, PPG-1100 and different isocyanates, polyurethanes are obtained which terminated in ?NCO group in the second step. Poly (urethane-imid) is obtained after reacting a part of this synthesized polyurethanes with PMDA. Then, this material reacts with moisture to obtain poly (urethane-imid-urea) based coating material. The other part of prepolymers are reacted with various different bond lengtheners and bracketing agents to obtain polyurethane based coating materials. A part of this prepared coating materials are covered on aluminum plates and the rest of the coating materials are cured by pouring into teflon moulds.Coated plates so prepared have been subjected to scratch, hardness, adhesion, gloss, chemical resistance and contact angle tests. Besides, such tests as, tensile (strength) deformation, gel content and thermal gravimetric analysis (TGA) were applied on free film samples with due regard to ASTM and DIN standards. Results of all analysis conducted on free films and coated plates were discussed .