Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

AMİRİ ÇAĞLAYAN Pegah

Tez Adı : Aromatik Model Bileşiklerin Hidrokraking Reaksiyonlarının İncelenmesi

Danışman : Yrd. Doç. Dr. Solmaz AKMAZ

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Prof. Dr. Muzaffer YAŞAR

Prof. Dr. Serpil GÖKSEL

Prof. Dr. Faruk ÖKSÜZÖMER

Yrd. Doç. Dr. Solmaz AKMAZ

Aromatik Model Bileşiklerin Hidrokraking Reaksiyonlarının İncelenmesi

Petrolün, ekonomik değeri yüksek olan ürünlere dönüşümünü sağlamak amacıyla kullanılan çeşitli petrol işleme yöntemleri bulunmaktadır. Bu yöntemler içerisinde hidrokraking işlemi, ağır hidrokarbonlardan hafif hidrokarbon ürünler üretmek için kullanılan en verimli rafinasyon işlemlerindendir. Petroller, içerisinde binlerce molekülü içeren karmaşık yapılı bileşiklerdir. Bu nedenle petrollerin kraking işlemleri sırasında meydana gelen reaksiyonları aydınlatmak mümkün olamamaktadır. Bu çalışmada, özellikle ağır petrollerin yapısında çokça bulunan ve petrollerin rafinasyon işlemlerini zorlaştıran aromatik yapılı moleküllerin meydana getirdiği reaksiyonların anlaşılması, ucuz ve verimli katalizörlerin ve uygun reaksiyon koşullarının belirlenmesi amacıyla aromatik yapılı model bileşiklerin hidrokraking reaksiyonları incelenmiştir.

Çalışmamızda model bileşik olarak naftalen ve antrasen kullanılmıştır. Deneyler paslanmaz çelik 10 ml bomba tipi kesikli reaktörde 200 devir/dk hızla karıştırılarak yapılmıştır. Başlangıç basıncı 100 bar hidrojendir. Çalışmamızda öncelikli olarak en yüksek ürün dönüşümünü sağlayan katalizör araştırılmıştır. Bu nedenle farklı katalizör karışımları oluşturmak amacıyla FeSO₄.H₂O ‘in Fe₂O₃, Al₂O₃, CaO, SiO₂ gibi metal oksitlerle karışımları; Fe₂(SO₄)₃.xH₂O ‘in Al₂O₃ ile karışımı; Fe₂O₃’in, Al₂O₃, SiO₂ ve elementel kükürt ile karışımları ve ayrıca FeSO₄.H₂O’in, Fe₂O₃, Al₂O₃, elementel kükürt ile karışımı ve Fe₂(SO₄)₃.xH₂O’in Fe₂O₃, Al₂O₃, elementel kükürt ile karışımı kullanılmıştır. En yüksek dönüşüm oranını veren katalizör, FeSO₄.H₂O, Fe₂O₃, Al₂O₃ ve elementel kükürt karışımı olarak belirlenmiş ve 400, 425 ve 450 °C sıcaklıkta 100 bar H₂ basıncında 10 dk, 20 dk, 40 dk, 60 dk ve 90 dk reaksiyon sürelerinde hidrokraking reaksiyonlarında kullanılmıştır. Reaksiyonlar sonunda oluşan ürünler ve naftalen miktar değişimi Gaz kromatografisi ve Kütle spektrometresi kullanılarak tespit edilmiştir.
  

 

Investigation of Hydrocracking Reactions of Aromatic Model Compounds

There are several cracking methods for transforming petroleum into products with economically high value. Among of these methods, hydrocracking is the most efficient refining method to produce heavy hydrocarbons into lighter ones due to demand of lighter and more quality hydrocarbons. Petroleum is a complex mixture of organic compounds consisting of thousands of molecules. Therefore it is impossible to explain the occurent reactions during cracking. In this study, catalytic hydrocracking reactions of hydrocarbon compounds will be analyzed for explaining the real chemical kinetics created by cyclic molecules which are much in the structure of heavy oils and make it hard to refine petroleum. The information which will be obtained as a result of the reactions made by model compounds is aimed at being used as a resource to explain hydrocracking of petroleum. The goal in this research is investigation for the cheapest and the most efficient catalysts to convert cyclohydrocarbones to lighter products. We try to reduce the price of refinery process by paying attention to quality of products at the same time.

Two different feedstocks such as Naphthalene and Anthracene were used for experiments and effect of the best catalyst to achieve the best conversion rate were studied for these feeds. Reactions were applied in stainless steal bomb kind reactor with 10 ml volume capacity under 200 rpm speed for mixing. The catalyst which provided the least coke and the most conversion was investigated in this study therefore we applied different catalyst and mixture of them. FeSO₄.H₂O and mixture of it with metal oxides such as Fe₂O₃, Al₂O₃, CaO, SiO₂; Fe₂(SO₄)₃ and mixture of Al₂O₃ and also mixture FeSO₄.H₂O and Fe₂O₃, Al₂O₃, with elementary sulphur and mixture of Fe₂(SO₄)₃ and Fe₂O₃, Al₂O₃, with elementary sulphur are used in this study. After choosing the best catalyst which gives the highest conversion, catalyst specializes. This special catalyst is used for hydrocracking process during 3 different temperatures such as 400, 425 and 450 °C during 5 various times 10 min, 20min, 40min, 60min and 90min. At the end of each reaction, achieved products and conversion rate of feeds such as naphthalene were analysed by Gas chromatography and Mass spectometry.

  

GÜNGÖR Senem

Tez Adı : Tarımsal Atıklardan Aktif Karbon Üretimi

Danışman : Yard. Doç. Dr. İ. Metin HASDEMİR

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı (Varsa) : Temel İşlemler ve Termodinamik

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Yard. Doç. Dr. İ. Metin HASDEMİR

Prof. Dr. Umur DRAMUR

Prof. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR

Prof Dr. Cemal ÖZEROĞLU

Doç. Dr. İsmail İNCİ

Tarımsal Atıklardan Aktif Karbon Üretimi
Aktif Karbon; yapısında karbon içeren her türlü doğal ya da sentetik başlangıç maddesinden üretilebilen, sahip olduğu geniş iç yüzey alanı ve farklı çaplardaki gözenek sayısı sayesinde sıvı ve gaz uygulamalarında sıklıkla kullanılan bir adsorbandır.

Aktif karbon üretiminde hammadde için bir sınırlama olmamasına rağmen, düşük anorganik içerikli, yüksek karbon içeriğine sahip ucuz hammaddeler, aktif karbon üretimi için tercih edilmektedir. Aktif karbon üretimi, karbonizasyon ve aktivasyon olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilir.

Karbonizasyon işlemi, hammaddedeki nem ve uçucu maddenin inert ortamda ısıl işlemle uzaklaştırılarak temel gözenek yapısının oluştuğu işlemdir. Aktivasyon ise bir oksidasyon işlemi olup, fiziksel ve kimyasal olmak üzere iki faklı şekilde gerçekleştirilir. Genellikle su buharı veya karbondioksit ile fiziksel aktivasyon; fosforik asit, çinko klorür, sülfürik asit gibi kimyasal maddelerle kimyasal aktivasyon yapılmaktadır.

Bu çalışmada; fındık kabuğu, portakal kabuğu ve kavun çekirdeği gibi bitkisel kaynaklı atıklardan fiziksel ve kimyasal aktivasyon yöntemleriyle aktif karbon üretimi yapılmıştır. Farklı hammaddelerden elde edilen aktif karbonun verimi hesaplanmış. Aktif karbona ait fonksiyonel gruplar FTIR analizi ile belirlenmiş, hammaddelerin yüzey gözenekliliği ise SEM ile bakılmıştır. Ayrıca aktif karbonlar asetik asit adsorpsiyonunda kullanılmıştır. Adsorpsiyon sonuçları izoterm grafiklerine uygulanmıştır.

Production of Activated Carbon From Agricultural Waste
Activated carbon; carbon-containing structure of all kinds of natural or synthetic starting material can be produced that have large internal surface area and number of pores with different diameters, a widely used liquid and gas applications.

Although there is no limit to the production of activated carbon raw materials, low inorganic content, cheap raw materials with high carbon content , are preferred for the production of activated carbon. Activated carbon production occurs in two stages. They are carbonization and activation.

Carbonization process; raw material by removing moisture and volatile matter with heat treatment in a inert environment that formed the basic structure of the pore. Activation prosess is an oxidation process. This is performed in two different method, pyhsical and chemical. Generally, the pysical activation is performed with water vapor and carbondioxide. Chemical substances such as phosphoric acid, zinc chloride, sulfuric acid is performed chemical activation.

In this study; pyhsical and chemical activation methods of agricultural waste such as nutshell, orange peel, and melon seeds were produced of activated carbon. The activated carbon was obtained from different raw materials, the solid product yields were calculated. Functional groups of activated carbon were determined by FTIR analysis and the surface porosity of the material was examined by SEM. And also activated carbons were used acetic acid adsorption. The results of adsorption were applied adsorption isoterm charts.

YILDIRAN Melike

Tez Adı : Polimer Jel Elektrolitlerin Hazırlanması ve İyonik İletkenlik Özelliklerinin İncelenmesi

Danışman : Doç. Dr. Selva ÇAVUŞ

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Proses Ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Selva ÇAVUŞ

Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Prof. Dr. İsmail BOZ

Doç. Dr. Hüseyin DELİGÖZ

Doç. Dr. Süheyla PURA ERGİN

Polimer Jel Elektrolitlerin Hazırlanması ve İyonik İletkenlik

Özelliklerinin İncelenmesi
Bu tez çalışması kapsamında lityum pilleri, boya ile duyarlılaştırılmış güneş hücreleri gibi elektrokimyasal hücrelerde kullanılmak üzere polimer jel elektrolitler hazırlanmıştır. Tez çalışması birbirinden bağımsız olarak hazırlanmış iki kısımdan oluşmaktadır. Tezin ilk kısmında poli(etilen glikol)/poli(2-akrilamido-2-metil-1-propan sülfonik asit) (PEG/PAMPS) jelleri deiyonize su içerisinde molce %1 amonyum persülfat (APS) başlatıcısı kullanılarak hazırlanmıştır. Polimerizasyon reaksiyonu sıcaklık kontrollü su banyosunda 24 saat süre ile 70 °C’de gerçekleştirilmiştir. Polimerik jeller vakum altında 24 saat süre ile 70 °C’de kurutulmuştur. Hazırlanan sıvı elektrolit karışımı kurutulan PEG/PAMPS jellerine eklenmiştir. Oda sıcaklığında bekletilerek homojen ve akmaz yapıda polimer jel elektrolit (PJE)’ler elde edilmiştir. Tez çalışmasının ikinci kısmında ise poli(etilen glikol)/poli(glisidil metakrilat) (PEG/PGMA) jeli ağırlıkça %1 amonyum persülfat (APS) başlatıcısı kullanılarak hazırlanmıştır. Polimerizasyon reaksiyonu sıcaklık kontrollü su banyosunda 24 saat süre ile 70 °C’de gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan sıvı elektrolit karışımı PEG/PGMA jellerine eklenmiştir. Oda sıcaklığında bekletilerek homojen ve akışkan özellikte polimer jel elektrolit (PJE)’ler elde edilmiştir. Tez çalışması ile ilk defa PEG/PAMPS ve PEG/PGMA jelleri hazırlanmış, polimer jel elektrolit (PJE) eldesi amacıyla kullanılmış ve karakterize edilmiştir.
PEG/PAMPS esaslı polimer jel elektrolit (PJE)’ler hazırlanırken 1-metil-2-pirolidon (NMP) ve γ-butirolakton (GBL) organik çözücüleri seçilmiştir. Sodyum iyodür/iyot (NaI/I₂) ikilisi redoks çifti oluşturmak amacıyla organik çözücü karışımında çözülmüştür. PJE’lerin tümünde alkali iyodür tuzu/iyot mol oranı 10/1 olacak şekilde sabit tutulmuştur. Hazırlanan PJE’lerde alkali metal iyodür tuzunun konsantrasyonunun iyonik iletkenlik (σ) ve sıvı elektrolit tutma değeri (Q_e) üzerine olan etkisi incelenmiş ve 0.4M NaI’de maksimum nokta gözlenmiştir. AMPS monomerinin konsantrasyonu, 1M ve 1.5M olmak üzere farklı bileşimlerde hazırlanan PJE’lerde 1.5M AMPS içeren örnekte daha yüksek σ ve Q_e değerleri elde edilmiştir. Hacimce farklı NMP:GBL oranlarında hazırlanan PJE’lerin iyonik iletkenlik ve sıvı elektrolit tutma değerleri karşılaştırılmış ve en uygun değerin hacimce 7:3 NMP:GBL olduğuna karar verilmiştir. Farklı alkali metal iyodür tuzlarının (NaI ve LiI) iyonik iletkenlik (σ) ve sıvı elektrolit tutma değeri (Q_e) üzerine olan etkisi incelendiğinde ise NaI tuzu ile hazırlanan PJE’in daha yüksek σ ve Q_e değerlerine ulaştığı görülmüştür. Ayrıca iyonik iletkenliğin sıcaklık ile değişimi incelenerek PJE’lerin iletkenlik mekanizması belirlenmiştir. 20-70 °C arasında ölçülen değerler ile lnσ-1/T grafiği çizilmiş ve PJE’lerin Arrhenius Denklemi’ne uyan bir davranış sergilediği gözlemlenmiştir. İletkenliği en yüksek (2.58 mS/cm) olan PEG/PAMPS(1.5M)-0.4 polimer jel elektrolitinin en düşük aktivasyon enerjisine (E_a=18.17 kJ mol^-1 K^-1) sahip olduğu görülmüştür. Hazırlanan jellerin ve PJE’lerin yapısal karakterizasyonları Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR), termal karakterizasyonları Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Termal Gravimetrik Analiz (TGA) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. PEG/PAMPS polimerinin morfolojik yapısı Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile aydınlatılırken, PJE’lerin yapısal özellikleri X-Işını Kırınımı Analizi (XRD) ve UV-Vis Absorpsiyon Spektroskopisi (UV-Vis) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
PEG/PGMA esaslı polimer jel elektrolit (PJE)’ler hazırlanırken polimer jel elektrolit (PJE)’lerdeki uçuculuk sorununu gidermek için kaynama noktası yüksek olan etilen karbonat (EC) ve propilen karbonat (PC) organik çözücüleri seçilmiştir. EC’ın kristalizasyonunu engellemek amacı ile PC ilave edilmiş ve hacimce EC:PC oranı 8:2 olarak alınmıştır. Sodyum iyodür/iyot (NaI/I₂) çifti ve potasyum iyodür/iyot (KI/I₂) çifti karışımda redoks çifti oluşturmak amacıyla çözülmüştür. Hazırlanan sıvı elektrolit karışımı PEG/PGMA jellerine eklenmiştir. Oda sıcaklığında bekletilerek homojen ve akışkan özellikte polimer jel elektrolit (PJE)’ler elde edilmiştir. PJE’lerin tümünde alkali iyodür tuzu/iyot mol oranı 10/1 olacak şekilde sabit tutulmuştur. Hazırlanan PJE’lerde ağırlıkça polimer yüzdesinin iyonik iletkenlik üzerine etkisi incelenmiş ve polimer yüzdesi ağırlıkça %10’dan %20’ye arttırıldığında iyonik iletkenlik değerinin (σ) azaldığı, polimer zincirlerinin iyon iletimini engellediği belirlenmiştir. Sodyum iyodür (NaI) ve potasyum iyodür (KI) olmak üzere farklı alkali iyodür tuzları ile hazırlanan örneklerde KI içerenlerin σ değerleri daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca iyonik iletkenliğin sıcaklık ile değişimi incelenerek PJE’lerin iletkenlik mekanizması belirlenmeye çalışılmıştır. 20-70 °C arasında ölçülen değerler ile lnσ-1/T grafiği çizilmiş ve PJE’lerin Arrhenius Denklemi’ne uyan bir davranış sergilediği gözlemlenmiştir. İletkenliği en yüksek (5.39 mS/cm) olan PEG/PGMA-10K polimer jel elektrolitinin en düşük aktivasyon enerjisine (E_a=15.13 kJ mol^-1 K^-1) sahip olduğu görülmüştür. Sentezlenen PEG/PGMA jelinin ve PEG/PGMA esaslı PJE’lerin yapısal karakterizasyonları Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR), termal karakterizasyonları Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Termal Gravimetrik Analiz (TGA) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. PEG/PGMA jelinin morfolojik yapısı Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) yöntemi ile aydınlatılmıştır.


Preparation of Polymer Gel Electrolytes and Investigation

of Their Conductivities
In this thesis study, polymer gel electrolytes whicih can be used in lithium batteries, dye sensitized solar cells etc. were prepared. Thesis study consists of two independent studies. In the first part of the thesis, poly(ethylene glycol)/poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid) (PEG/PAMPS) polymer gel was prepared in deionized water in the presence of amonium persulfate (APS) as initiator. APS was used in the amount of 1 mol % of AMPS monomer in the feed. Polymerization reaction was taken place in a water bath with temperature controller at 70 °C for 24 h. Polymeric gels were dried under vacuum at 70 °C for 24 h. The prepared liquid electrolyte was added into dried polymer gel. Homogen and immobile polymer gel electrolyte (PGE) was attained at room temperature. In the second part of the thesis, poly(ethylene glycol)/poly(glycidyl methacrylate) (PEG/PGMA) polymer gel was prepared in the presence of amonium persulfate (APS) as initiator. APS was used in the amount of 1 weight % of GMA monomer in the feed. Polymerization reaction was taken place in a water bath with temperature controller at 70 °C for 24 h. The prepared liquid electrolyte were added to prepared PEG/PGMA gels Homogen and mobile polymer gel electrolyte (PGE) was attained at room temperature. In the thesis study, PEG/PAMPS and PEG/PGMA polymer gels was prepared, used as polymer gel electrolytes and characterized for the first time.
During preparing PEG/PAMPS-based polymer gel elektrolytes, 1-methyl-2- pyrrolidone (NMP) and γ-butyrolactone (GBL) were chosen as organic solvents Sodium iodide (NaI)/iodine (I₂) were used as redox couples and were dissolved in this organic solvent/ solvent mixtures. In all of the polymer gel electrolytes, alkali iodide salt/iodine mole concentration was kept 10/1. The effect of the concentration of alkali metal iodide salt was investigated on ionic conductivity (σ) and liquid electrolyte uptake (Q_e) and a maxiumum point was obtained at 0.4M NaI. Polymer gel electrolytes which had 1 M or 1.5 M AMPS monomer concentration, higher σ and higher Q_e values were obtained for 1.5M. Ionic conductivity and liquid electrolyte uptake values of PGE’s in different volume ratio of NMP:GBL organic solvent mixtures were compared, the highest ionic conductivity and the highest liquid electrolyte uptake value, was observed when NMP:GBL volume ratio was 7:3. When the different type of alkali metal iodide salts (NaI or LiI) was investigated, higher σ and higher Q_e values were obtained for NaI. Besides, ionic conductivity depending on the temperature was measured and conductivity mechanism of PGE was discussed. With the measured ionic conductivities at 20-70°C, lnσ-1/T curve was fitted and it was determined that polymer gel electrolyte indicated Arrhenius type conductivity. PEG/PAMPS(1.5M)-0.4 polymer gel electrolye which had the maximum ionic conductivity (2.58mS/cm), had the minimum activation energy (E_a=18.17 kJ mol^-1 K^-1).Structural and termal characterization of dried gels and polymer gel electrolytes were carried out using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry and Thermal Gravimetric Analysis (TGA), respectively. The morphological properties of PEG/PAMPS polymers was investigated using Scanning Electron Microscopy (SEM). The structural properties of polymer gel elekctrolytes were studied by X-Ray Diffraction (XRD) and UV-Vis Absorption Spectroscopy (UV-Vis).
During preparing PEG/PGMA-based polymer gel electrolytes, solvents with high boiling points, ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) were chosen as organic solvent mixture in order to overcome volatilization. And dielectric constants of these solvents are high to help ion dissociation. To hinder crystallization of EC, PC was added and volume ratio of EC:PC was kept 8:2. Sodium iodide/iodine (NaI/I₂) and potassium iodide/iodine (KI/I₂) were used as redox couples and were dissolved in this organic solvent mixture. The liquid electrolyte were added to prepared PEG/PGMA gels Homogen and mobile polymer gel electrolyte (PGE) was attained at room temperature. In all of the PGE’s, iodide salt/iodine mole concentration was kept 10/1. The effect of polymer content in polymer gel electrolyte was investigated, poylmer content of polymer gel electrolyte was changed form %10 to %20 weight, ionic conductivity decreased. It was determined that polymer chains blocked ion transfer. When the samples which were prepared with NaI or KI compared, KI-based samples showed higher ionic conductivity. Besides, ionic conductivity depending on the temperature was measured and conductivity mechanism of PGE was discussed. With the measured ionic conductivities at 20-70°C, lnσ-1/T curve was fitted and it was determined that polymer gel electrolyte indicated Arrhenius type conductivity. PEG/PGMA-10K polymer gel electrolye which had the maximum ionic conductivity (5.39mS/cm), had the minimum activation energy (E_a=15.12 kJ mol^-1 K^-1). Structural and thermal characterization of gels and polymer gel electrolytes were carried out using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry and Thermal Gravimetric Analysis (TGA), respectively. The morphological properties of PEG/PGMA polymer was investigated using Scanning Electron Microscopy (SEM).


TAHMAZ Müzeyyen

Tez Adı : Organokil İçeren Uzun Yağlı Alkid Reçinelerinin Hazırlanması ve Film Özelliklerinin İncelenmesi

Danışman : Prof. Dr. Gamze GÜÇLÜ

Doç. Dr. Işıl ACAR

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Kimyasal Teknolojiler

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Gamze GÜÇLÜ

Prof. Dr. Saadet Pabuçcuoğlu

Doç. Dr. Tülin Banu İYİM

Doç. Dr. Hüseyin DELİGÖZ

Doç. Dr. Zeliha GÖKMEN

Organokil İçeren Uzun Yağlı Alkid Reçinelerinin Hazırlanması ve

Film Özelliklerinin İncelenmesi
Alkid reçineleri üstün performansları, kolay uygulanabilir olmaları ve çok yönlü kullanım özellikleri nedeni ile boya endüstrisinde yaygın olarak kullanılan temel sentetik reçinelerdir. Alkid reçinelerinin özellikleri çeşitli reaktif kimyasallarla ve diğer polimerik malzemelerle modifikasyonla geniş bir skalada geliştirilebilir. Bu tez çalışması kapsamında, organokil katkılı nanokompozit yapıda uzun yağlı alkid reçinelerinin sentezi in situ yöntemle gerçekleştirilmiştir.
Alkid reçinelerinin formülasyon hesaplamaları “K alkid sabiti sistemi” kullanılarak yapılmıştır. Alkid reçineleri %60 yağlı olacak şekilde, ftalik anhidrit, gliserin, ağaç yağı asidi ve dipropilen glikol kullanılarak hazırlanmıştır. Yüzeyi oktadesilamin ve aminopropiltrietoksisilan ile modifiye edilmiş montmorillonit esaslı organokil başlangıçta reaksiyon ortamına ilave edilmiştir. Reaksiyonlar, mekanik karıştırıcı, Dean-Stark parçası, gaz geçirme sistemi, kontakt termometre içeren cam reaktör sisteminde 220-240^oC aralığında ve azot atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Reaksiyonun ilerleyişi asit indisi tayinleri ile izlenmiş ve asit indisi istenilen değere ulaşıncaya kadar reaksiyona devam edilmiştir. Reaksiyon sonunda elde edilen uzun yağlı alkid reçineleri, ksilen içerisinde çözülerek %60 katı maddeye seyreltilmiş ve bu reçinelerden hazırlanan filmlerin fiziksel, kimyasal ve termal özellikleri incelenmiştir. Sonuç olarak, organokil katkısının reçine filmlerinin fiziksel, kimyasal ve termal dayanımları üzerine olumlu etkisi olduğu gözlenmiştir.
Preparation of Long Oil Alkyd Resins Containing Organo Clay And Investigation of Film Properties
Alkyd resins are major synthetic resins extensively used in the paint industry because of their ease of application, versatility and good performances. The properties of alkyd resins can be developed by modification with varied reactive chemicals and other polymeric materials in wide spectrum. In this thesis, synthesis of long oil nanocomposite alkyd resins containing organo clay was realized by in situ technique.
“K alkyd constant system” was used for the formulation calculations of the alkyd resins. Alkyds formulated having oil content 60% will be prepared with phthalic anhydride, glycerine, tall oil fatty acid and dipropylene glycol. Surface modified montmorillonite with octadecylamine and aminopropyltriethoxysilane was added to the reaction medium in the beginning of the reaction. The reactions were carried out in a round bottom flask equipping with a Dean–Stark piece, gas bubbler, contact thermometer and mechanical stirrer system at 220-240^oC in nitrogen atmosphere. The reaction was monitored by the acid value determination until the desired acid value. After the reaction, long oil alkyds were dissolved in xylene to 60% (w) solid content and physical, chemical and thermal properties of films prepared these resins were investigated. As a result, it is observed that organoclay content has a positive effect on physical, chemical and thermal properties of alkyd resin.