UV kürlemeli esnek üretan akrilat polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of UV curable flexible urethane acrylate polymers
Yazar: ZAFER İPEK
Danışman: PROF. DR. SERKAN EMİK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Diakrilat = Diacrylate ; Poliüretan = Polyurethane ; Reaktif polimerler = Reactive polymers

Özet:
UV kürlemeli üretan akrilat sistemler, işlenmeleri sırasında VOC içermeyerek karbon ayak izini azaltmakta faydalı çözüm sunmaktadırlar. Geleneksel kaplama yöntemleri olan solvent bazlı ve su bazlı kaplama tekniklerinden farklı olarak reaktif çözücü olan akrilatlarla seyreltilirler ve seyreltici kürlenme sonunda polimere katılır. Bu metot ile elde edilen polimerlerde yüksek çapraz bağlanma yoğunluğu elde edilebilmekte ve yüksek mekanik özellikler sunması ile çok çeşitli uygulamalarda düşük maliyetli çevre-dostu çözümler sunmaktadırlar. 
UV kürlemeli üretan akrilatlar çeşitli üretan oligomerleri ve reaktif seyrelticiler ile oluşturulabilir, elastik kaplamalar da elde edilebilmektedir. Bu çalışmada esnek zeminlerle birlikte değerlendirilmek üzere yüksek elastikiyetli üretan akrilat filmler UV kürleme tekniği ile elde edilmiştir. Elde edilen filmlerde kullanılan poliollerin ve monomerlerin etkileri incelenmiş ve film özelliklerine etkileri incelenmiştir. Oligomerlerin sentezinde 1000, 2000, 4000 ve 6000 molekül ağırlığında polipropilen glikol makro moleküller kullanmıştır. Alifatik diizosiyanatlar olan izoforon diizosiyanat, 4,4'-metilen disiklohekzil diizosiyanat, hekzametilen diizosiyanat kullanılmıştır. Akrilleme bileşiği olarak hidroksi etil metakrilat ve hidroksi etil akrilat kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. 
Sentezlenen oligomer ve hazırlanan UV ile kürlenebilir karışımlarla elastik üretan akrilat filmlerde oligomer yapısında kullanılan poliol ve izosiyanat ve akrilleme ajanı etkileri, viskozite, jel içeriği testi ve gerilim-gerinim testleri ile incelenmiş ve yorumlanarak açıklanmıştır. Tekstil gibi elastik yüzeylerin kaplanmasında kullanılabilecek UV kürlemeli üretan akrilat hazırlanırken, materyal seçimi için yol gösterici bir çalışma sunmak hedeflenmiştir.

Abstract:
UV-curable urethane acrylate systems do not contain VOCs during processing and offer a beneficial solution to reduce carbon footprint. Unlike traditional coating methods such as solvent-based and water-based coating techniques, UV-curable systems are diluted with acrylates, which are reactive solvents, and the diluent is joined to the polymer at the end of curing process. Polymers obtained with this method can achieve high cross-linking density and offer low-cost, environment-friendly solutions in a wide variety of applications with their high mechanical properties.

UV-curable urethane acrylates can be formed with a variety of urethane oligomers and reactive diluents, and elastic coatings can also be obtained. In this study, high elasticity urethane acrylate films were obtained with UV curing technique to be used with flexible surfaces. The effects of the poliols and monomers used in the obtained films were examined and their contribution on the film properties were examined. Polypropylene glycol macro molecules with molecular weights of 1000, 2000, 4000 and 6000 were used in the synthesis of oligomers. Isophorone diisocyanate, 4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, as diisocyanate part of urethane, were used. A comparison was made using hydroxy ethyl methacrylate and hydroxy ethyl acrylate as acrylation compounds.

The effects of poliol, isocyanate and acrylation agent used in the oligomer structure in elastic urethane acrylate films with the synthesized oligomers and prepared UV-curable mixtures were examined and interpreted by viscosity, gel content tests and stress-strain tests. It is aimed to present a guiding study for material selection while preparing UV-curable urethane acrylate, which can be used in coating elastic surfaces such as textiles.