Sıvı Çekirdek İçeren Mikrokapsüllerin Üretimi ve Bu Kapsüllerin Reçine Transfer Kalıplama Yönteminde Kullanılan Epoksi Reçine İçinde Onarım Performansları
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sabancı Üniversitesi, Mühendislik Ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Malzeme Bilimleri Ve Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Prof.Dr. Mehmet Yıldız
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Özet:
Farklı reaktif kor materyallari içeren mikrokapsüllere dayalı polimer tabanlı kendini onarabilme sistemleri son zamanlarda büyük dikkat çekmektedir. Kendini onarabilme yeteneği, epoksi gibi kırılgan yapıya sahip polimerler için çok önem arzetmektedir. Kırıgan yapya sahip polimerik malzemelerin beklenmedik bir anda servis dışı kalmasını engellemek için onarım solüsyonu içeren mikrokapsüller kullanılabilir. Bu tezin içeriğinde tekli mikrokapsül sistemine sahip taban malzemenin kendini onarabilme yeteneği üzerine bir çalışma sunulmaktadır. Mikrokapsüller dağıtılmış faz-ana faz yüzeyinde gerçekleşen üre-formaldehit in-situ polimerizasyonu ile üretilmişlerdir. Her bir mikrokapsül banyosu Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC) kullanılarak karakterize edilmiştir. Mikrokapsüllerin kabuklarına ve onarım solüsyonuna ait spektral karakteristik pikler orta kızıl ötesi bölgede analiz edilmiştir. Ure-formaldehit duvar malzemesine ve ana mikro kapsül bileşeni olan DGEBA' ya ait termal bozulma sıcaklıkları analiz edilmiştir. Bunlara ek olarak Optik mikroskop ve SEM fotografları da sıvı onarım ajanı dolu mikrokapsüllerin oluşumunu teyit etmiştir. Sıvı onarım ajanı içeren kapsüller üretim aşamasında kırılgan bir davranış sergilemiş olsa da taban materyale başarıyla eklenmiştir. Seçilen taban malzemenin kendini onarabilme verimi ve özelliği incelen çift dirsekli kiriş (İÇDK) ile mode-I çatlak açılması yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Mikrokapsul-epoksi kompozit sistemi düşük onarım verimlilikleri göstermesine rağmen, aynı sistemin mode-I kırılma tokluğu değerinde kaydadeğer artış gözlenmiştir. Üç nokta bükülme deneyi ayrıca mikrokapsül-epoksi kompozitin bükülme mukavemeti değerini ölçmek için yapılmış ve sonuçta mikrokapsüllü örneklerin bükülme mukavemetlerin de ciddi oranlar da düşüşler gözlenmiştir.