Yapay ve doğal derilerden üretilen ayakkabılarda kullanılabilecek yeni tip polimerleri içeren boyaların elde edilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Preparation of polishes contain new polymers for natural and synthetic leather shoes and investigation of their properties
Yazar: MEHMET FATİH PABUÇÇU
Danışman: DOÇ.DR. UMAY B. FIRAT ; PROF.DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde su esaslı akrilik polimer emülsiyonlar hem çevre dostu olmaları ve hem dedüşük maliyetleri dolayısıyla bir çok alanlarda polimer esaslı malzemeler olarak tercihedilmektedirler. Akrilik ve metakrilik esterlerin su esaslı polimer dispersiyonlarıbaşlıca doğrudan yüzey örtü maddesi olarak veya boya, kağıt, tekstil, zemin parlatıcısı,ve deri endüstrilerinde bağlayıcı olarak kullanılmaktadırlar.Bu tezle sunulan çalışmada, ilk defa yeni su esaslı sıvı ayakkabı boyalarının üretimi veyapay ve doğal derilerde kullanılabilirliğinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçlaçalışmanın birinci bölümünde öncelikle yeni su esaslı akrilik polimer emülsiyonlarhazırlanarak, bu emülsiyonların standart yöntemlerde belirtilen pH, viskozite, katımadde miktarı, minimum film oluşturma sıcaklığı ve serbest monomer miktarısaptanmıştır. Takiben bu emülsiyonlardan kopolimer / terpolimerlerler doymuş tuzçözeltisi ile çöktürülerek ayrılmış ve FTIR spektrofotometresi ile yapıları aydınlatılmış,camsı geçiş sıcaklıkları (Tg) ise DSC tekniği ile belirlenmiştir. Sonuçlar piyasadantemin edilen karşılaştırma emülsiyon örneğinin (Clariant ürünü Mowilith DM 772 ,TS 5556 ya uygun özellikte) özelliklerine göre değerlendirilerek sıvı ayakkabı boyasıüretimi için uygun olan emülsiyonlar saptanmıştır.Çalışmanın ikinci bölümünde ise; seçilen emülsiyonlar ve diğer katkı maddelerikullanılarak ?waks in water? yöntemi uygulanarak su esaslı sıvı ayakkabı boyalarınınüretimi, gerçekleştirilmiştir. Bu boyaların standart yöntemlerde belirtilen pH, katımadde miktarı, uygulanabilirliği, kuruma süresi, parlaklık derecesindeki artış veçatlamazlık testleri, doğal ve yapay ayakkabı yüzlük derileri kullanılarak saptanmıştır.Sonuçlar piyasadan temin edilen karşılaştırma boya örneğinin (Silver marka su esaslısıvı ayakkabı boyası, TS 5556 ya uygun özellikte) özelliklerine göredeğerlendirilmiştir.Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, Deneme1,3,4 ve 8 ürünü emülsiyonların sıvıayakkabı boyası üretimi için uygun emülsiyonlar olduğu, bunlardan hazırlanan sıvıayakkabı boyalarının, genelde, TS 5556 da belirtilenlere uygun özelliklere sahip olduğugörülmüştür. Bunlardan metil metakrilat (MMA)/etil akrilat (EA)/butil akrilat (BA)monomerleri, nonil fenol esaslı noniyonik emülgatör ve anyonik emülgatörünkullanılmasıyla elde edilen su esaslı emülsiyonun (Deneme 4 ürünü) ve bundanhazırlanan sıvı ayakkabı boyasının (Deneme 14 ürünü) TS 5556 da belirtilenlere enuygun özelliklere sahip olduğu ve yapay ve doğal derilerden üretilmiş ayakkabılar içinkullanılabileceği saptanmıştır.

Abstract:
Nowadays water borne acrylic emulsions are prepared in many fields as polymer basedmaterials due to both environment friendly and their low cost. Aqueous polymerdispersions of acrylic and methacrylic esters are mainly used as coatings or binders inthe paint, paper, textile, floor polish and leather industries.In this study presented with thesis, for the first time, the preparation of the new waterborne liquied polishes and the investigation usabilitity for natural and synthetic leatherwere aimed. In the first part of this work, new water borne acrylic polymer emulsionswere prepared and pH, viscosity, the amount of solid material, minimum film formationtemperature and the amount of free monomer of these emulsions were determinedaccording to the standart test methods. Then copolymers/terpolymers were seperated bythe precipitation with saturated salt solution and their structures were characterizated byFTIR spectrophotometry and glass transition temperatures (Tg) of these polymers werealso determined by using DSC tecnique.The results were evaluated by comparing to a selected commercial emulsion sample(Clariant product Mowilith DM 772 , certified by TS 5556) and the most suitableemulsions to obtain the liquid polishes were determined.In the second part water borne liquid polishes were prepared by using selectedemulsions and the other additives according to the ?wax in water? method. pH, theamount of solid material, appliciability, drying time, incresing of the glossy value andnoncracking of these polishes were determined by using natural and synthetic leather.The results were evaluated by comparing to a selected commercial polish sample(Silver marked water based liquid shoe polish certified by TS 5556).Evaluating all results, it was observed that the emulsions prepared from Experiment1,3,4 and 8 were found to be the most suitable emulsions to obtain the liquid polishes.It was found that these emulsions have all required properties given in TS 5556. It wasdetermined that water based emulsion (Experiment 4 product) prepared by using methylmethacrylate (MMA)/ ethyl acrylate (EA)/ butyl acrylate (BA) monomers, nonyl phenolbased nonionic emulgator and anionic emulgator as well as liquid polish (Experiment14 product) prepared from this emulsion (Experiment 4 product) have the most suitableproperties according to the TS 5556 and were used for shoes manufactured from boththe natural and synthetic leather.