UV ışınlarıyla sertleşebilen hidrofobik ve oleofobik kaplamaların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of UV curable hydrophobic and oleophobic coatings
Yazar: YUSUF MÜLAZİM
Danışman: DOÇ. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Hibrit yöntem = Hybrid method ; Hidrofobik etkileşimler = Hydrophobic interactions ; Kaplama = Coating ; Sol-jel yöntemi = Sol-gel method ; Ultraviyole ışınlar = Ultraviolet rays

Özet:
Son yıllarda, hidrofobik ve oleofobik özelliklere sahip malzemelerin kullanımı yaygınlaşmıştır. Hidrofobik ve oleofobik kaplamalar, normal kaplamalara kıyasla daha kolay temizlenebilme veya temizleme ihtiyacını azaltma özelliklerinden dolayı oldukça dikkat çekmiştir. Bu tür kaplamalar; başta otomobil camları, beyaz eşya sektörü (Buzdolabı ve klima), inşaat malzemeleri, banyo aynaları ve sera camları olmak üzere birçok yüzeyde uygulanma imkanı bulmuşlardır. Ülkemizde özellikle beyaz eşya sektörü başta olmak üzere, UV ışınları yardımıyla sertleştirilerek hazırlanacak olan bu tür nitelikli kaplamaların geliştirilmesi yönünde talepler bulunmaktadır.Bu çalışmada, hidrofobik ve oleofobik yüzeye sahip kaplamaların sol-jel tekniği ve UV ışınları yardımıyla sertleştirilerek hazırlanması amaçlanmıştır. Tez çalışması kapsamında geliştirilecek olan kaplamaların performansları incelenerek endüstriye uygulanabilirliği değerlendirilmiştir.Çalışmanın ilk iki basamağında doğal, yenilenebilir ve çevreci bir malzeme olan hint yağı kullanılarak farklı kompozisyonlarda hidrofobik özellik gösteren hibrit kaplama malzemeleri hazırlanmıştır. Çalışmanın son basamağında ise, tiyol-en polimerizasyon yöntemi ile hem hidrofobik hem de oleofobik özellik gösteren hibrit kaplama malzemeleri elde edilmiştir.Hazırlanan malzemelerin termal özellikleri, termal gravimetrik analiz (TGA) ve sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI) yöntemleri ile incelenmiştir. Malzemelerin morfolojileri, mekanik özellikleri, hidrofobik ve oleofobik özellikleri ve yüzey enerjileri; SEM, AFM, tensilon ve temas açısı cihazları ile belirlenmiştir.Aynı zamanda bu malzemeler ABS, HIPS ve Borofloat Cam plakalara uygulanarak hazırlanan kaplamaların; çizilme, sertlik, yapışma, parlaklık ve kimyasallara karşı dayanımları da incelenmiştir.

Abstract:
In recent years, the use of materials with hydrophobic and oleophobic properties have become an active area of research. When compared to normal coatings, hydrophobic and oleophobic coatings have drawn attention due to their easy cleaning properties or their ability to reduce the need for cleaning. These kinds of coatings have several applications, especially in automobile glasses, white goods sector (Refrigerators and air conditioning), building materials, bathroom mirrors and greenhouse glasses. In our country, especially from the white goods sector, there are demands for the development of this kind of quality coatings which will be prepared by curing with UV light.In this study it was aimed to prepare hydrophobic and oleophobic coatings by sol-gel technique and UV curing technology. The performance of the coatings developed within the scope of this thesis was examined and their industrial applicability was evaluated.In the first two stages of this study hydrophobic hybrid coatings were prepared by using a natural, renewable and environmentally friendly material; castor oil. In the last step of the study, hybrid coating materials were obtained using thiol-ene polymerization method. These materials showed hydrophobic and oleophobic properties.Thermal properties of materials were examined by thermal gravimetric analysis (TGA) and limiting oxygen index (LOI) methods. Morphologies, mechanical properties, surface hydrophobicity and oleophobicity and surface energies of films were determined by SEM, AFM, tensilon and contact angle apparatus. At the same time, these materials were coated on ABS, HIPS and Borofloat Glass plates. Then coated plates were subjected to hardness, adhesion, gloss and resistance to chemicals tests.