Yağ asitleriyle işlevselleştirilmiş böhmit ve alümina parçacıkların 
alkit reçinelerin çizilme direnci üzerine etkisi
Effect of boehmite and alumina particles functionalized with fatty acids on the scratch resistance of alkyd resins
Yazar: İDİL ÖĞRETİM
Danışman: DOÇ. DR. BORA MAVİŞ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Otomotiv, inşaat, gıda gibi birçok sektörde çizilmeye karşı dirençli malzemelere olan talep artmaktadır. Otomotiv sektöründe kullanılan boyalar ufak darbelerle bile çizilebildiğinden boya ömrü kısa olmaktadır. Boyanın ömrünü uzatmak ve bakım masraflarını azaltmak için çizilme dayanımı yüksek olan boyalara ihtiyaç doğmuştur. Bu çalışmada alüminyum hidroksit veya alüminyum tuzları kullanılarak hidrotermal ortamda üretilen sentetik böhmitin, bu böhmitlerden ısıl dönüşümle elde edilen geçiş alüminalarının veya ticari alüminaların (alfa) yağ asitleri ile işlevselleştirilmesi ve işlevselleştirilen parçacıkların alkit reçine içine konarak reçinelerin mekanik özelliklerinde işlevselleştirme sayesinde elde edilebilecek kazanımların belirlenmesi hedeflenmiştir.. İlk grup ön deneylerde bir çözücü ortamı ve böhmit parçacıklar kullanılmış ve kısmi olarak işlevselleşme gözlenmiştir. Kısmi olarak işlevselleştirilmiş böhmit parçacıklar uygun bir alkit reçineyle karıştırılmıştır ve plakalara uygulanmıştır. Filmlerin yapışma, kalem sertliği ve çizilme dayanımı özelliklerine bakılmış ve çoğu durumda işlevsel böhmit içeriği arttıkça mekanik özelliklerde parçacık içermeyen reçineye ya da işlevselleştirilmemiş böhmit katkılı reçinelere göre iyileşme gözlenmiştir. Diğer iki işlevselleştirme metodu da su ortamında gerçekleştirilmiş ve ilk metodla yapılan deneylerde böhmitin işevselleştirilmesi tekrar edilememiştir. Bunun üzerine su ortamında yürütülen işlevselleştirme yönteminde değişiklikler yapılmış ve bu ikinci yöntem böhmit türevi geçiş alüminaları ve alfa alümina üzerinde tekrarlanabilir bir şekilde uygulanmıştır. İşlevsel nano yapılı geçiş alüminası kullanıldığında, reçinelerin kalem sertliğinde işlevsel olmayan ticari alümina içeren reçinelere göre %91'a varan artışlar gözlenmiştir. Aynı kaplamaların çizilme dayanımında yine işlevsel olmayan ticari alümina içerikli reçinelere göre yaklaşık %490?a varan artış görülmüştür. Söz konusu kaplamaların parçacık içermeyen reçineye göre kalem sertliğinde %87 artış, çizilme dayanımında ise %190 gibi bir artış gözlenmektedir.

ANAHTAR KELİMELER: hidrotermal, böhmit, alümina, işlevselleştirme, yağ asitleri, alkit, çizilme direnci

Abstract:
Demand on scratch resistant coatings in automotive, construction, food and other similar sectors is rising. The paints used in automotive industry can be scratched with small forces. This is a factor that decreases the lifespan of the paint. To increase the lifespan and decrease the maintenance costs, paints with better scratch resistance are needed. In this work, it is aimed to increase the mechanical properties of the alkyd resins by the incorporation of fatty acid functionalized; (i) boehmites produced from aluminum trihydroxide or aluminum salts, (ii) transition aluminas produced from these boehmites, or (iii) commercially available alpha alumina in these resins. In the preliminary experiments a solvent medium and boehmite particles were used and functionalization was achieved partially. Partially functionalized boehmite particles were blended in an appropriate alkyd resin and the blend was applied on substrates. The adhesion, pencil hardness and scratch resistance of the films were determined. Generally, as the boehmite content of the resin increased, an increasing trend in the mechanical properties was observed compared to the unreinforced resin or resins reinforced with the unfunctionalized boehmite particles. In the two other functionalization methods water was used as the medium. When the functionalization could not be reproduced in the repeating experiments of the first method, it was modified. The modified version could be reproducibly applied on the all aluminas. When functionalized nanostructured alumina was used in the resins, sharp increments were observed on the pencil hardness and scratch resistance with respect to the resins which contain unfunctionalized alpha alumina particles and unreinforced resins.