Bobin tellerinin kaplanması amacıyla yeni poli(ester-imid) reçinelerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of new poly(ester-imide) resins for coating of coil wires
Yazar: GÜL YAŞAR ÇAKIR
Danışman: DOÇ. DR. İLYAS KARTAL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy ; Kimya = Chemistry ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
BOBİN TELLERİNİN KAPLANMASI AMAÇIYLA YENİ POLİ(ESTER-
İMİD) REÇİNELERİNİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU
Poli(ester-imid)ler, ana zinciri üzerinde ester ve imid bağları bulunan kondenzasyon
polimerizasyonu ile elde edilen, sarı ila kahverengi renkte yüksek performanslı amorf
mühendislik polimerleridir. Olağanüstü termal, mekanik ve kimyasal özelliklere sahiptirler ve
genellikle çok yüksek mekanik mukavemet, sertlik ve düşük sürtünme ile birlikte yüksek
sıcaklık, korozyon ve aşınma direncinin gerekli olduğu zorlu uygulamalar için en iyi seçimdir.
Poliimidlerle karşılaştırıldığında poli(ester-imid)ler (PEI) sürekli servis sıcaklığı daha düşük
ancak kırılma tokluğu daha yüksektir. Poliimidler gibi, PEI'ler de çoğu kimyasal maddeye
dayanıklıdır ve çok az veya hiç sürünme, aşınma ve kimyasal bozulma olmadan, şiddetli stres
altında bile zorlu termal ve kimyasal ortamlarda çalıştırılabilir. Bu üstün özelliklerinden dolayı
bobin kaplama malzemesi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar.
Bu tez çalışmasında da sentezlenen PEI'lerin üstün özelliklerinin bobin kaplama malzemesi
olarak kullanılması üzerine yoğunlaşılmıştır. Çalışma da öncelikle karboksil ile sonlanmış
imidler sentezlenmiş daha sonra üç farklı diol kullanılarak ana zincir üzerinde ester bağlarının
oluşması sağlanmıştır. İmid sentezinde izosiyanat yöntemi kullanılmıştır. Bu sayede elde
edilecek ürünün daha rekabetçi olması sağlanmıştır. Elde edilen polimerlerin yapısı FT-IR ile
aydınlatılmıştır. Termal özellikleri DSC ve TGA ile analiz edilmiştir. Reçinenin kaplanacak
altlık malzemeyi ve ıslatma özellikleri temas açısı ölçümleri ile karakterize edildi. Kaplama
performansı darbe testi, çapraz kesme testi, bant yapılma testi, kalem sertlik testi, kaplama
bükülme testi ile test edildi. Kaplama yüzey topografisi TEM ile incelendi.
Gerek kaplama performansı gerekse termal ve mekanik testler sentezlenen kaplama
malzemelerinin bakır ve alüminyum yüzeylere uygun yüksek performanslı bir kaplama
malzemesi olduğunu göstermektedir.

Abstract:
SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF NEW POLY
(ESTER-IMIDE) RESINS FOR COATING OF COIL WIRES
Poly(ester-imide)s are yellow to brown high-performance amorphous engineering
polymers obtained by condensation polymerization with ester and imide bonds on the
main chain. They have outstanding thermal, mechanical and chemical properties and are
often the best choice for demanding applications where high temperature, corrosion and
wear resistance together with very high mechanical strength, hardness and low friction
are required. Compared to polyimides, poly(ester-imide)s (PEI) have lower permanent
service temperature but higher fracture toughness. Like polyimides, PEIs are resistant
to most chemicals and can be operated in harsh thermal and chemical environments,
even under severe stress, with little or no creep, wear, and chemical degradation. Due to
these superior properties, they are widely used as coil coating materials.
In this thesis study, we focused on using the superior properties of synthesized PEIs as
coil coating materials. In the study, firstly carboxyl-terminated imides were synthesized
and then three different diols were used to form ester bonds on the main chain. The
isocyanate method was used in imide synthesis. In this way, the product to be obtained
is ensured to be more competitive. The structure of the obtained polymers was
elucidated with FT-IR. Thermal properties were analyzed by DSC and TGA. The
substrate material to be coated and wetting properties of the resin were characterized by
contact angle measurements. Coating performance was tested with impact test, cross
cutting test, tape forming test, pencil hardness test, coating bending test. The coating
surface topography was examined by TEM.
Both coating performance and thermal and mechanical tests show that the synthesized
coating materials are high-performance coating materials suitable for copper and
aluminum surfaces.