UV ışınları ile sertleşebilen siloksan esaslı yeni kaplama malzemelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of UV curable siloxane based new coating materials
Yazar: MERT ÇINAR
Danışman: PROF. DR. SEVİM KARATAŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
UV (ultraviyole) ışınları ile sertleşebilen kaplamalar,  düşük sıcaklıklarda hızlı sertleşebilme,  düşük enerji tüketimi ve daha az çevre kirliliğine yol açması nedeniyle pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür kaplamaların en önemli uygulama alanları, kâğıt, ahşap, metal, karbon ve plastik endüstrileridir.
Bu çalışmada, UV ışınları ile sertleşebilen, termal ve mekanik özellikleri iyileştirilmiş siloksan esaslı hibrit kaplamalar sentezlenmiştir. İlk aşamada monomer olarak kullanılan HEPFA [(2,2-bis(4-β-hidroksietoksi) Fenil 6F Propan] bileşiği sentezlenmiştir. İkinci aşamada LP1100 (Lupranol 1100), IPDI (İzoforon diizosiyanat) ve HEMA (Hidroksietil Metakrilat) bileşiklerinden yola çıkılarak poliüretan akrilat reçinesi sentezlenmiştir. Bununla birlikte, içeriğinde belirli oranlarda HEPFA ve PDMS bileşikleri bulunduran yeni poliüretan akrilat reçineler de hazırlanmıştır. Üçüncü aşamada ise UV ışınları ile sertleşebilen kaplama formülasyonları (poliüretan akrilat reçine, fotobaşlatıcı reaktif çözücü ve 10%, 20% ve 30% oranlarında sol-jel çözeltisinden oluşan) hazırlanmıştır. Hazırlanan kaplama formülasyonları pleksi glass yüzeylere kaplanmış ve UV ışınları ile sertleştirilmiştir. Elde edilen kaplama malzemelerinin yapıları FT-IR ve 1H-NMR ile aydınlatılarak termal,  mekanik ve morfolojik özellikleri incelenmiştir.

Abstract:
UV curable coating which is one of these techniques, are widely used due to its low energy consumption, leading less environmental pollution, and due to their advantage of being able to be hardness quickly even at low temperatures in many areas. The most important fields of application of such coatings are wood, paper, metal, carbon and plastic industries.
In this work, hybrid coatings based on siloxane, which are hardened by UV rays and improved in their thermal and mechanical properties, have been synthesized. In the first step, HEPFA [(2,2-bis (4-β-hydroxyethoxy) phenyl 6F propane], which is to be used as monomer, was synthesized. In the second step, polyurethane acrylate resin was synthesized from LP1100 (Lupranol 1100), IPDI (isophorone diisocyanate) and HEMA (Hydroxy Ethyl Methacrylate) compounds. However, new polyurethane acrylate based resins containing HEPFA and PDMS compounds have been prepared in specific proportions. In the third step, coating formulations containing 10%, 20% and 30% sol-gel solution were prepared and coated on plexiglass surfaces and cured with UV rays. In the third step, UV-curable coating formulations (containig polyurethane acrylate resin, photo-initiator, reactive solvent and sol-gel solution at 10%, 20% and 30% ratios) were prepared. Then formulations were coated on plexiglass surfaces and cured by UV rays. Thermal, mechanical and morphological properties of the prepared coating materials were investigated and their structure were investigated by FT-IR and 1H-NMR.