Poliol bileşenleri atık kızartma yağından elde edilen poliüretanların cam elyaf kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of glass fiber composites of polyurethanes obtained from polyol component waste frying oil
Yazar: MUHAMMED HALİFEOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN ÇAYLI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı / Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Atık yağlar = Waste oils ; Cam elyafı = Fiberglass ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Poliüretan köpük = Polyurethane foam

Özet:
Sürdürülebilir bir kalkınma için hem çevreyi koruyacak hem ekonomik olacak hem de toplumsal bir fayda sağlayacak bir yöntem ve ya malzeme geliştirilmesi oldukça önemlidir. Bu maksatla karbon ayak izi düşük ve mümkünse basit işlemlerle üretilebilecek ve ekonomik olarak ta değerli ürünlere dönüşebilecek hammaddeler arayışı devam etmektedir.
Bu özellikler göz önünde bulundurulduğunda bitkisel yağlar hele de atık yağlar oldukça önemli bir yenilenebilir bir kaynak olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada ağırlıklı olarak atık yağlardan elde edilen poliol kullanılarak poliüretan elde edilmesi ve bu poliüretanında cam elyaf takviyeli kompozitlerinin üretimi amaçlanmıştır.
Bu maksatla atık bitkisel yağların asit ve iyot sayıları kontrol edilerek (Asit sayısı 1 olacak şekilde ve iyot sayısı 90 ve üzeri olacak şekilde) bulunan bitkisel yağlar bu çalışmada kullanılmışlardır. Bu yağlar daha sonra hidrojen peroksit ve formik asit kompleksi ile epokside edilmiş akabinde ise bu epoksi bileşiği asetik asitle açılarak poliol sentezlenmiştir. 
Elde edilen poliolün ve PMDI izosiyanatının etkime değerlikleri incelendiğinde 100 birimlik karışımda 70 birim poliolden 30 birim ise izosiyanattan elde edilmektedir. Bu yönüyle elde edilen poliüretanın doğal kısmı en az % 70 olmaktadır. 
Bu bileşim oranındaki poliol ve izosiyanattan oluşan karışım ağırlığı 200 g/m2 ve 300 g/m2 olan cam elyaf örgüsü ile karıştırılarak kompozitler elde edilmişlerdir. Elde edilen kompozitlerin çekme germe testleri, poliüretan bileşiminin ise FTIR, TGA ve DSC ile çeşitli özelliklerine bakılmıştır. 
Çalışma sonunda endüstriyel polimerlerin kullanılabildiği alanlarda yüksek oranda yenilenebilir kaynaklardan elde edilen doğal bir içeriğe sahip olan kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu yapılmış olacaktır. Bu çalışmayla birlikte endüstriyel katma değeri yüksek ürünlerin elde edileceği bir malzeme elde etme imkânının yüksek olacağına inancımız tamdır.

Abstract:
For a sustainable development, it is very important to develop a method or material that will protect the environment, be economical and provide social benefit. For this purpose, the search continues for raw materials with a low carbon footprint, which can be produced with simple processes if possible, and which can turn into economically valuable products. 
Considering these features, vegetable oils, especially waste oils, emerge as a very important renewable resource. In this study, it is aimed to obtain polyurethane by using polyol obtained mainly from waste oils and to produce glass fiber reinforced composites in this polyurethane. 
For this purpose, vegetable oils obtained by controlling the acid and iodine numbers of waste vegetable oils (acid number of 1 and iodine number of 90 and above) were used in this study. These oils were then epoxidized with hydrogen peroxide and formic acid complex, and then this epoxy compound was opened with acetic acid and polyol was synthesized. 
When the effectiveness values of the obtained polyol and PMDI isocyanate are examined, 70 units of polyol and 30 units of isocyanate are obtained from 100 units of mixture. In this respect, the natural part of the polyurethane obtained is at least 70%. 
Composites were obtained by mixing the mixture consisting of polyol and isocyanate in this composition ratio with a glass fiber mesh with a weight of 200 g/m2 and 300 g/m2. The tensile tensile tests of the obtained composites and the various properties of the polyurethane composition with FTIR, TGA and DSC were examined. 
At the end of the study, the production and characterization of composites with a natural content obtained from highly renewable resources will be made in areas where industrial polymers can be used. We firmly believe that with this study, it will be possible to obtain a material from which products with high industrial added value will be obtained.