Sol jel tekniğiyle pleksiglas üzerine sikloalifatik epoksi akrilat kaplama

Abstract

SOL JEL TEKNİĞİYLE PLEKSİGLAS ÜZERİNE SİKLOALİFATİK EPOKSİ AKRİLAT KAPLAMA Sol-jel, organik- inorganik hibrit esaslı kaplama malzemelerin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Organik-inorganik hibrit malzemeler, hem organik polimerlerin; esneklik, darbe direnci gibi avantajlarını, hem de inorganik materyallerin; yüksek mekanik dayanıklılık, kimyasal direnç, termal kararlılık, optik özellikleri gibi avantajlarını birleştirir. Sol-jel yöntemiyle elde edilen hibrit malzemelerin UV ışınları ile sertleştirilmesiyle elde edilen kaplamalar, düşük maliyete, çok hızlı sertleşmeye, düşük viskoziteye ve uzun raf ömrüne sahiptir. Sonuç olarak , süper yapışkanlığa, sertliğe ve mükemmel mekanik, kimyasal özelliğe sahip, çevreye karşı duyarlı kaplama malzemeleri elde edilir. Bu çalışmada; 1. Siklo alifatik epoksi reçine ve akrilik asitten yola çıkarak UV ışınlarına duyarlı, akrilik fonksiyonel yapı içeren oligomer sentezlendi ve IR spektroskopisi ile yapısı aydınlatıldı. 2. Sol-jel yöntemiyle, Tetraetoksisilan ve Titan(IV)izopropoksit-asetilasetonat(acac) kompleksinin asidik hidrolizi ve kondenzasyonundan iki farklı sol-jel karışımı hazırlandı. Titan(IV) izopropoksit-acac sol-jel karışımı, Tetraetoksisilan’dan hazırlanan karışıma değişik oranlarda eklenerek 6 farklı formülasyon elde edildi. 3. Epoksi akrilat oligomer, reaktif çözücüler ve fotobaşlatıcılar kullanılarak hazırlanan standart formülasyonlara, farklı sol jel karışımlarının değişik yüzde oranlarında (%10-%40) eklenerek 25 değişik kompozisyonda organik-inorganik hibrit kaplama formülasyonları hazırlandı. 4. Elde edilen hibrit kaplama malzemeleri, pleksiglas plakalar(7,5cm x 15cm) üzerine kaplanıp, UV ışınları ile sertleştirildi. Ayrıca, hazırlanan formülasyonlar, cam kalıp içinde ve polyester film arasında da UV ile sertleştirilerek çeşitli serbest filmler hazırlandı. Hazırlanan kaplanmış plakalara çizilme, sertlik, yapışma, serbest film örneklerine ise gerilme-şekil değiştirme, su absorpsiyon, jel tayini, ışık geçirgenlik, termal gravimetrik analiz(TGA) gibi testler ASTM ve DIN standartları dikkate alınarak uygulandı. Yapılan bu testler ile hazırlanan örneklerin kaplama malzemesi olarak etkinikleri incelendi. Temmuz 2006 Canan KIZILKAYA

ABSTARCT CYCLOALIPHATIC EPOXY ACRYLATE COATING ON PLEXYGLASS BY SOL-GEL TECHNIQUE Sol-gel is a widely used method for the preparation of organic-inorganic hybrid based coating materials. Organic-inorganic hybrid materials combine the advantages of either elasticisity, impact resistance of the organic polymers or the high mechanical strength, chemical resistance, thermal stability, optical qualities of the inorganic materials. The UV- curable hybrid coatings prepared by sol-gel method, have low expenses, very fast curing qualities, low viscosity and long time of duration. As a conclusion, coating materials that have super adhesive, hardness and marvellous mechanical, chemical properties, and which are sensitive to the environment, are formed. In this study; 1.Starting from cycloaliphatic epoxy resin and acrylic acid, acrylic functional oligomer which is sensitive to UV light was synthesized and characterized by IR spectrophotometric method. 2. Following the acidic hydrolysis and condensation of Tetraethoxysilane and Titanium(IV)isopropoxide-acetylacetonate two different sol-gel mixtures were prepared, and the second one was added to the first mixture that has been formed from Tetraethoxysilane in various ratios, and 6 different formulations were formed. 3.To the standard formulations, prepared by epoxy acrylate oligomer, reactive solvents and photoinitiators, sol-gel mixtures were added in different ratios(%10-%40) and organic-inorganic hybrid coating formulations were formed in 25 different composition. 4.Hybrid coating materials were covered on plexyglass plates (7,5cm x 15cm) and were cured by UV light. In addition, these prepared formulations were cured by UV light in glass cups and between polyester films and various free films have been prepared. Paying attention to the ASTM and DIN standards; some tests such as scratching, hardness, thermal gravymetry analysis (TGA) to the free films, have been applied. By these tests, the effectiveness of the prepared samples as coating materials, are examined. July 2006 Canan KIZILKAYA