Polimer kompozit malzemelerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation of polymer composite materials and investigation of their properties
Yazar: BUĞÇE ÖZOĞUL
Danışman: DOÇ. DR. FEZA GEYİKÇİ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Ambalaj sektöründe kullanılan plastik malzemelerin çoğu petrol kökenlidir. Polietilen
(PE), polistiren (PS), polietilentereftalat (PET) gibi bu plastikler doğada uzun yıllar
çözünmeyip, atmosferdeki CO2 artışına neden olurlar. Yenilenebilir kaynaklardan elde
edilen biyobozunur polimerler petrol kökenli polimerlere alternatif olarak
görülmektedir. Biyobozunur polimerler arasında polilaktik asit (PLA) biyobozunur,
çevre dostu ve biyouyumlu olması nedeniyle dikkat çekmektedir. PLA'nın sahip
olduğu birçok avantaja rağmen düşük gaz bariyer özellikleri, termal dayanımı, kırılgan
ve maliyetli olması nedeniyle birçok uygulamada kullanılamamaktadır. Bu çalışmanın
amacı petrol kökenli polimer malzemelere alternatif PLA kökenli biyobozunur
polimer kompozit malzemelerin hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesidir.
Çalışmada öncelikle pirinç kabuğundan silika elde edilmiştir. Elde edilen silika ve
zeolit %20 polietilen glikol (PEG) içeren PLA çözeltilerine eklenmiş ve kompozit
filmler çözücü döküm yöntemi ile hazırlanmıştır. Kompozit filmlerin termal ve yapısal
özellikleri FT-IR (Fourier dönüşümlü infrared spektroskopi), SEM (taramalı elektron
mikroskobu), TGA (termogravimetrik analiz), DSC (diferansiyel taramalı kalorimetre)
ve su absorpsiyon kapasitesi testleri ile belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, silika
ve zeolit PLA-PEG filmlerinin termal dayanımını iyileştirmiş ve filmlerin su
absorpsiyon kapasitesini artırmıştır.

Abstract:
Most of the plastic materials used in the packaging industry are petroleum-based.
These plastics such as polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate
(PET) do not decompose in soil for many years and they lead to increase environmental
pollution and CO2 in the atmosphere. Biodegradable polymers derived from renewable
resources are considered as promising alternatives to petroleum-based polymer.
Among the biodegradable polymers, polylactic acid (PLA) has attracted attention due
to having properties such as biodegradable, environment friendly, and biocompatible.
Although PLA has these advantages, it can not be used in many applications due to its
gas barrier properties, thermal stability, brittle and cost. The aim of this work is to
prepare and investigate PLA based biodegradable polymer composite films as an
alternative to petroleum-derived polymers. In the study, firstly silica was obtained
from the rice husk. The obtained silica and zeolite were added to PLA solutions
containing 20% polyethylene glycol (PEG) and the composite films were prepared
using solvent casting method. The thermal and structural properties of the prepared
composite films were determined by FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy),
SEM (scanning electron microscope), TGA (thermogravimetric analysis), DSC
(differential scanning calorimetry) and water absorption capacity test. According to
results of analysis, the addition of silica and zeolite to the PLA-PEG films improved
the thermal stability and increased the water absorption capacities of PLA films.