Polihidroksiüretanın yeşil sentezi ve polikapropakton ile oluşturulan karışım filmlerin özelliklerinin incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bursa Teknik Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
Bu tez çalışmasında, izosiyanat içermeyen, çevre dostu polihidroksi üretan polimerlerinin yeşil sentez yöntemi ile üretimi gerçekleştirilmiş ve bu polimerlerin biyobozunur bir poliester olan polikaprolakton matrisi ile karışım haline getirilerek karakterizasyonu yapılmıştır. Monomer olarak digliserol dikarbonat, çapraz bağlayıcı olarak Tris(2-aminoetil) amin ve ana diamin olarak trimetilheksametilendiamin kullanılmıştır. Sentez işlemleri çözücüsüz ortamda gerçekleştirilerek çevresel etkiler en aza indirilmeye çalışılmıştır. Sentezlenen polihidroksi üretan/polikaprolakton karışımlar %5, %10 ve %15 oranlarında polihidroksi üretan içerecek şekilde hazırlanmıştır. Üretilen yapıların FT-IR, DSC, TGA, SEM, temas açısı ölçümü, mekanik testler ve şişme testi gibi çeşitli karakterizasyon yöntemleriyle kimyasal, termal, yüzey ve mekanik özellikleri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Elde edilen veriler, polihidroksiüretan ilavesiyle polikaprolaktonun hidrofobik yapısının önemli ölçüde değişerek daha hidrofilik hale geldiğini, bununla birlikte düşük oranlı polihidroksi üretan katkısının (%5) mekanik dayanımında artış sağladığını göstermektedir. Termal analizler, polihidroksi üretanın kristallenme davranışını baskıladığını ve çok aşamalı bozunma yapısı kazandırdığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, yeşil kimya prensiplerine uygun şekilde sentezlenen polihidroksi üretan/polikaprolakton karışımların, biyomedikal uygulamalarda (özellikle yara örtüleri gibi) potansiyel kullanım alanlarına sahip olduğu gösterilmiştir. Bu çalışma, izosiyanatsız poliüretan sistemlerinin çevre dostu alternatif olarak endüstriyel ve akademik alanda daha fazla araştırılması gerektiğini vurgulamaktadır.
In this thesis, environmentally friendly polyhydroxyurethane polymers were successfully synthesized through a green chemistry approach without the use of isocyanates. These polymers were then incorporated into a biodegradable polyester matrix, polycaprolactone, to produce composite films. The monomer diglycerol dicarbonate was synthesized and reacted with 2,2,4-trimethylhexamethylene diamine and a crosslinker, tris(2-aminoethyl) amine, under solvent-free conditions, aiming to minimize environmental impact. Composite films containing 5%, 10%, and 15% polyhydroxyurethane by weight were prepared, and their chemical, thermal, mechanical, and surface properties were comprehensively characterized using FT-IR, DSC, TGA, SEM, contact angle measurements, tensile testing, and swelling test. The results indicated that the addition of polyhydroxyurethane significantly enhanced the hydrophilic character of the inherently hydrophobic polycaprolactone matrix, while low polyhydroxyurethane content (5%) also improved tensile strength without compromising flexibility. Thermal analyses showed that polyhydroxyurethane restricted polycaprolactone crystallization and introduced a multi-step degradation behavior, offering potential for thermal performance tuning. In conclusion, polyhydroxyurethane/polycaprolactone composite films synthesized via green chemistry exhibited promising properties for potential use in biomedical applications such as wound dressings. The findings of this study demonstrate the potential of isocyanate-free polyurethane systems as sustainable alternatives and highlight the need for further research in this direction.
In this thesis, environmentally friendly polyhydroxyurethane polymers were successfully synthesized through a green chemistry approach without the use of isocyanates. These polymers were then incorporated into a biodegradable polyester matrix, polycaprolactone, to produce composite films. The monomer diglycerol dicarbonate was synthesized and reacted with 2,2,4-trimethylhexamethylene diamine and a crosslinker, tris(2-aminoethyl) amine, under solvent-free conditions, aiming to minimize environmental impact. Composite films containing 5%, 10%, and 15% polyhydroxyurethane by weight were prepared, and their chemical, thermal, mechanical, and surface properties were comprehensively characterized using FT-IR, DSC, TGA, SEM, contact angle measurements, tensile testing, and swelling test. The results indicated that the addition of polyhydroxyurethane significantly enhanced the hydrophilic character of the inherently hydrophobic polycaprolactone matrix, while low polyhydroxyurethane content (5%) also improved tensile strength without compromising flexibility. Thermal analyses showed that polyhydroxyurethane restricted polycaprolactone crystallization and introduced a multi-step degradation behavior, offering potential for thermal performance tuning. In conclusion, polyhydroxyurethane/polycaprolactone composite films synthesized via green chemistry exhibited promising properties for potential use in biomedical applications such as wound dressings. The findings of this study demonstrate the potential of isocyanate-free polyurethane systems as sustainable alternatives and highlight the need for further research in this direction.
Açıklama
20.05.2026 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.
Anahtar Kelimeler
Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
