Elektrokromik yüzey malzemelerinde hidrofobik özellikler
Hydrophobic properties in electrochromic surface materials
Yazar: AYSEL ÇAĞLAR
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET YILDIRIM
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Polimer tabanlı elektrokromik (EC) yüzey malzemeleri inorganik elektrokromik yüzey malzemelere göre daha ekonomik oluşu ve mekanik özelliklerinin daha iyi oluşu nedeniyle son yıllarda araştırmacıların ilgi odağı olmuştur. Elektrokromik yüzey malzemeleri akıllı camlar ve ekran teknolojisinde önemli bir yere sahiptir. Günümüz teknolojisinde yerini almaya başlayan katlanabilen ekranların üretilmesinde polimer tabanlı elektrokromik malzemeler kullanılmaktadır. Elektrokromik yüzey malzemeleriyle ilgili bugüne kadar yapılan çeşitli çalışmalar genellikle farklı renklerde ve renk değişimlerine sahip yüzey malzemelerinin elde edilmesi için değişik kimyasal yapılı polimerlerin hazırlanması ve elektrokromik özelliklerinin, renk değişim kararlılıklarının ve diğer spektroelektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi odaklı olmuştur. Polimer tabanlı elektrokromik mazlemelerde 3 temel rengin (mavi, yeşil ve kırmızı) elde edilmesi ve bu renklerden ara tonların da hazırlanması bu malzemelerin ekran teknolojisinde kullanabilmesinin yolunu açmıştır. Ancak bu malzemelerle ilgili pratik uygulamada karşılaşılabilecek önemli bir problem bulunmaktadır. O da dış etkiler altında su ve yağ bazlı kirlenmelere maruz kalmaları ve bu nedenle zaman içinde aşınma ve özelliklerini yitirme ihtimalidir. Son yıllarda EC polimer yüzeylerin hidrofilik-hidrofobik özelliklerini araştırmaya yönelik bazı çalışmalar yapılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında da pirol (Py), karbazol (Carb), tiyofen (Th), etilendioksipirol (EDOP), etilendioksitiyofen (EDOT) gibi elektroaktif monomerlerden elektropolimerizasyon metodu ile elektrokromik özellikli homopolimer ve kopolimerlerin hazırlanması, reaksiyon şartları değiştirilerek farklı film kalınlıklarının elde edilmesi ve hazırlanan bu polimerik yüzeylerin yüzey temas açısı ölçüm yöntemiyle hidrofobik özelliklerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Sentezlenen polimerlerin çözünürlükleri çok düşük olup yapı analizlerinde FT-IR tekniği, yüzey morfolojisi ve pürüzlülük özelliklerinin belirlenmesi için SEM ve AFM ölçümleri, EC özelliklerinin belirlenmesinde ise spektroelektrokimyasal analiz tekniği kullanılmıştır. Yüzeylerin ıslanabilirlik özellikleri yüzey temas açısı ölçüm cihazı ile belirlenmiştir.

Abstract:
Polymer-based electrochromic surface materials have been interest of researchers in recent years because of being more economical and having better mechanical properties as compared with inorganic electrochromic surface materials. Electrochromic surface materials have an important place in smart windows and display technology. Polymeric electrochromic materials are used in the production of flexible-foldable displays in today's technology. Several studies in this field have been generally focused on obtaining various colored polymeric surfaces, reversibility of color change, electrochromic switching stabilities and decreasing of response time. To obtain three main colors (blue, green and red) at the polymer-based electrochromic materials and the preparation of the midtones from these colors have paved the way for use in display technology. However, there is a significant problem in practical use of such materials: Water and oil-based contamination under external influences and therefore they may lose their properties and abrasion over time. In recent years, some studies have been carried out about hydrophilic-hydrophobic properties of EC polymer surfaces. In this thesis, it was aimed to prepare of electrochromic homopolymers and copolymers by electropolymerization method using electroactive monomers such as pyrrole(Py), carbazole(Carb), thiophene(Th), ethylenedioxypyrrole (EDOP) ethylenedioxythiophene (EDOT), obtaining of different film thickness by changing the reaction conditions in preparing the polymers and determination of hydrophobic properties of prepared these polymeric surfaces. Solubility of the synthesized polymers was very low, FT-IR technique is used for structural characterizations, SEM and AFM measurements for determination of surface morphology and roughness properties, and spectroelectrochemical analysis for determination of electrochromic characteristics. Wettability performances of the surfaces were determined by surface contact angle measurements.