Atık PET'in hidroliz ürünlerinin alkid reçinelerinin özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of hydrolysis products of waste PET on the properties of alkyd resins
Yazar: ÖZLEM TUNA
Danışman: PROF. DR. GAMZE GÜÇLÜ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu tez çalışmasında, kullanılmış PET su şişelerinin parçalanıp, öğütülmesiyle elde edilen 4-8 mesh elek aralığındaki atık PET'in hidrolizi, farklı şartlarda gerçekleştirilmiştir. Atık PET'in farklı miktarlarda su (PET/H2O molar oranı 1/5; 1/10; 1/20) kullanılarak gerçekleştirilen hidroliz reaksiyonları çinko asetat katalizörlüğünde, 200 and 2300C' de yapılmıştır. Depolimerizasyon reaksiyonundan sonra, ürün üç kez kaynama noktasındaki sıcak su ile ekstrakte edilmiş ve suda çözünmeyen fraksiyon elde edilmiştir. Takiben süzüntü soğutulmuş (4oC) ve suda çözünen fraksiyon elde edilmiştir. Hidroliz ara ürünlerinin karakterizasyonu, asit indisi, hidroksil indisi tayinleri ve Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ile gerçekleştirilmiştir ve bu ürünlerin termal analizi, Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) kullanılarak yapılmıştır. Tez kapsamında elde edilen hidroliz ara ürünleri, uzun yağlı alkid reçinelerinin üretiminde kullanılmıştır. Ftalik anhidrit (referans alkid reçinesi) veya atık PET'in depolimerizasyon ürünleri (PET esaslı alkid reçinesi), pentaeritritol, soya yağı asidi ve glikol yada depolimerizasyon ürünleri kullanılarak beş adet alkid reçinesi hazırlanmıştır. Bu alkid reçinelerinin, kuruma derecesi, sertlik, aşınma dayanımı, darbe dayanımı, adhezyon, su dayanımı, alkali dayanımı, asit dayanımı, tuzlu su dayanımı, çözücü dayanımı, termal oksidatif bozunma dayanımı ve çevre koşullarına dayanımı gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri incelenmiştir. PET esaslı reçinelerin fiziksel ve kimyasal film özelliklerinin referans reçineler ile benzer olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, PET esaslı alkid reçinelerinin kuruma derecesi, sertliği ve alkali dayanımları da daha üstündür.

Abstract:
In this study, hydrolysis of poly(ethylene terephthalate) (PET) wastes obtained from grinding of post-consumer water bottles sieved to obtain a 4-8 mesh fraction were carried out in different condition. Hydrolysis of waste PET with different amounts of water (PET/H2O molar ratio 1/5; 1/10; 1/20) was carried out in the presence of zinc acetate as catalyst at 200 and 230 ?C. After the depolymerization reaction, product was extracted three times with one liter of boiling water and water insoluble fraction was obtained. Then, the filtrate was cooled (4oC) and water soluble fraction was obtained. Hydrolysis intermediate products were characterized by acid value, hydroxyl value, , Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and the thermal properties of these products were analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Hydrolysis intermediate products obtained in this thesis were used in the synthesis of long oil alkyd resins. Five alkyd resins were prepared from phthalic anhydride (reference alkyd resin) or depolymerization product of the waste PET (PET-based alkyd resin), penteritytrithol, soybean oil fatty acid and glycol (reference alkyd resin) or depolymerization product of the waste PET (PET-based alkyd resin). The physical and chemical properties such as drying degree, hardness, abrasion resistance, impact resistance, adhesion, water resistance, alkaline resistance, acid resistance, salt water resistance, solvent resistance, thermal oxidative degradation resistance (with thermogravimetric analysis, TGA) and the resistance to environmental conditions of these alkyd resins were investigated. Physical and chemical film properties of the waste PET-based resins were found to be compatible with the properties of the reference resins. Furthermore, drying degree, hardness and alkaline resistance of the PET-based alkyd resins are better than these properties of the reference alkyd resin.