Search

Bu tez çalışmasında araçların kaput altı, su kutusu ve motor bölgelerinde akustik amaçlı kullanılan düşük yoğunluklu poliüretan (L.PU) köpüklerin monomer oranlarının değiştirilmesinden ve mikro boyutlu içi boş kürecik esaslı katkı malzemesi ilave edilmesinden sonra yüzey, akustik ve güç tutuşurluk özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. PU üretiminde temel bileşenler olarak poliol, izosiyanat (MDI), katalizör ve grafit ve katkı maddesi olarak ise mikro boyutlu içi boş kürecikler kullanılmıştır. Çalışmanın ilk adımında, temel üretim parametrelerini ve monomer oranlarını belirlemek amacıyla düşük yoğunluklu PU köpükler üretilmiştir. Daha sonra, bu üretime bağlı olarak poliol ve izosiyanat oranları değiştirilerek PU köpükler elde edilmiştir. Son olarak üretim reçetesine farklı oranlarda mikro boyutlu içi boş kürecik esaslı katkı eklenerek PU köpükler üretilmiştir. Toplamda 5 farklı reçete ile PU köpüklerin üretilebilirliği belirlendikten sonra, farklı monomer oranlarının ve farklı oranlardaki mikro boyutlu içi boş kürecik esaslı katkıların yüzey üzerine etkileri SEM ile görsel olarak incelenmiştir. Her bir PU köpükteki fonksiyonel gruplar, FTIR spektrofotometresi ile tanımlanmaya çalışılmıştır. Aynı zamanda otomotiv endüstrisinde sıklıkla kullanılan Alfa kabin test cihazı ile PU köpüklerin akustik özellikleri ölçülmüştür. Son olarak yatay yanma test cihazında yüzeylere güç tutuşurluk testleri yapılmıştır. In this thesis, after changing the monomer ratios of low-density polyurethane (L.PU) foams and adding micro-size spheres additives, the effects of them on surface, acoustic and fire-retardant properties were examined for acoustic purposes under the hood, in water boxes, and motor areas. In PU production, polyol, isocyanate (MDI), catalysts, and graphite were used as the main components in recipe, and micro-size spheres additives were used as additives. In the first step of the study, PU foams were produced to determine basic production parameters and monomer ratios. Then, depending on this production, PU foams were obtained by changing polyol and isocyanate rates. Finally, PU foams with additives were produced by adding the micro-size spheres additives in the main production recipe. The effects of different monomer ratios and additives of micro-size spheres on the surface were visually examined by SEM after determining the production of PU foams with 5 different recipes in total. Each functional group on the PU foam was tried to be defined by FTIR spectrophotometer. At the same time, the acoustic properties of PU foams were measured with the Alpha cabin test device, which is frequently used in the automotive industry. Finally, the fire-retardant properties of PU foams were performed by the horizontal burning test device.

Kendi kendini iyileştiren yapılarda meydana gelen mikro ve makro hasarlar iyileştirici sistemler ile onarılabilmektedir. Böylelikle, malzemelerin yapısal bütünlükleri korunabilme ve tekrarlı kullanım olanakları sağlanabilmektedir. Bu çalışmada yapısal hasarların onarılmasını sağlayan makro kapsüller geliştirilmiştir. Yaklaşık 3 mm çapındaki makro kapsüllerin içerisi 3 farklı iyileşme yeteneğine sahip ajanlar ile doldurulmuştur. İlk olarak epoksi reçine ve kürleştirici ajanlar ile doldurularak hasar sonrası kusurlu bölgelerde iyileşme sağlanmıştır. Sonrasında hasarın geometrik olarak iyileşmesi amacıyla hacimce 17 kat köpürme yeteneğine sahip poliüretan ajanlar ve kürleştiriciler kapsüller içerisine ilave edilmiştir. Geliştirilen bu kendi kendine iyileşebilen kapsüller alüminyum bal peteği sandviç yapı içerisine ilave dilmiştir. Son olarak anlık iyileşme vasfına sahip ultra hızlı kendi kendine iyileşen yapı geliştirilmiştir. Siyanokrilat ajanı ilavesiyle geliştirilen kendi kendine iyileşebilen kapsüllerde hasar sonrası toz aktivatör dolgusuyla otonom iyileşme görülmüştür. Farklı niteliklere sahip yapılardaki kendi kendine iyileşmeler farklı yöntemler ile karakterize edilmiştir. Bu karakterizasyonlar arasında statik bası deneyleri, high strain rate impact deneyleri, penetrasyon deneyleri, spresifik hava ve sıvı deneyleri ve termal kamera analizleri yer almaktadır. Ayrıca dijital mikroskop, optik mikroskop ve SEM görüntüleri ile iyileşmeler görsellenmiştir. Micro and macro damages in self-healing structures can be repaired with healing systems. Thus, the structural integrity of the materials can be preserved and the possibilities of repeated use can be provided. In this study, macrocapsules were developed to repair structural damage. The macrocapsules, approximately 3 mm in diameter, are filled with agents with three different healing abilities. Firstly, the macrocapsules are filled with epoxy resin and curing agents. Damaged capsules were broken and healing was achieved with dispersed agents. Afterwards, polyurethane agents and curing agents with a foaming ability of 17 times by volume were added into the capsules in order to heal the damage geometrically. The developed self-healing capsules are added into the aluminum honeycomb sandwich structure. Finally, an ultra-fast self-healing structure with the instant-healing property was developed. In self-healing capsules developed with the addition of cyanoacrylate agent, autonomous healing was observed with powder activator filling after damage. Self-healing in structures with different qualities has been characterized by different methods. These characterizations include static compression tests, high strain rate impact tests, penetration tests, specific air, liquid tests, and thermal camera analysis. In addition, improvements were visualized with a digital microscope, optical microscope and SEM images. Thus, self-healing has been demonstrated by several different methods.

Termoset plastik malzemenin (poliüretan) matris olarak kullanılmasıyla personel balistik koruyucu plaka üretilmiştir. Poliüretanın ana malzeme olarak kullanılması sayesinde; sinterleme metoduyla elde edilen yüksek dayanımlı plakalara muadil bir balistik darbe dayanımı elde etmek ve balistik elyafların tutuculuğunu artırmak amaçlanmıştır. Dayanımı en yüksek personel koruyucu balistik plakalar, projektilin geliş yönünde önde bir seramik blok ve arkasında balistik elyaf katlarından oluşan bir katman olacak şekilde iki katmandan oluşur. Önde yer alan seramik katman, yüksek sertlik değerlerine sahip seramik tozların (alüminyum oksit, silisyum karbür, bor karbür, kuvars ve silisyum dioksit) termoset plastik matris içerisine kompoze edilmesiyle ve hidrolik pres vasıtasıyla oluşturulmuştur. Elyaf katman ise, yüksek molekül ağırlıklı polimerlerin termoset plastik matris içerisine kompoze edilmesi ve bu karışımın elyaf katlar arasına tatbik edilmesiyle oluşturulmuştur. Balistik elyaf olarak Ultra Yüksek Molekül Ağırlıklı Polietilen (UHMWPE) ve Aramid Fiber kumaşlar kullanılmıştır. Termoset plastik numuneleri, Charpy tek çentikli darbe ve basma deneylerine tabi tutulmuştur. Poliüretan matris içerisinde molekül ağırlığı yüksek polimer kompozisyonunun, darbe dayanımını artırdığı ve poliüretan tepkimesinde katalizör olarak DBTL kullanmanın basma dayanımını artırdığı görülmüştür. Numuneler öncelikle 15 cm çapında dairesel kalıp içerisinde hazırlanmıştır. Seramik katman numuneleri, arkalarında elyaf katman olmadan 9 mm Parabellum tabanca mermisi ile atış testine tabi tutulmuş ve en düşük penetrasyona sahip formül belirlenmiştir. Daha sonra elyaf katman numuneleri Düşen Ağırlık Darbe Testi (Drop Tower Impact Test) testine ve “12 kalibre tek kurşun” ile pompalı tüfek atışına tabi tutulmuştur. Bu sayede optimum elyaf katman kompozisyonu belirlenmiştir. Uygun seramik kompozisyonu ve uygun elyaf kompozisyonu termoset plastik vasıtasıyla birleştirilmiş ve numuneler 7,62 mm Tam Metal Kaplama mermi ile yivli tüfek atışına tabi tutulmuştur. 15 cm çapında dairesel numunede başarılı sonuç alınmasını müteakip, 30 cm x 30 cm ebatlarında kare şeklinde numune üretilmiş ve 7,62 mm Tam Metal Kaplama mermiyi 35 mm arka yüz deformasyonuyla durdurduğu tespit edilmiştir. 8’inci Ana Bakım Merkezi Komutanlığı /AFYON’da balistik teste tabi tutulan iki nihai numunenin, NIJ Standart 0101.06 Performans Test Tablosuna göre NIJ IIIA ve NIJ IV sevilerinde balistik koruyuculuğa sahip oldukları tespit edilmiştir. Sinterleme yöntemiyle üretilen muadil zırhlarla aynı ağırlıkta ve daha ince balistik koruyucu plaka bu yöntemle üretilebileceği görülmüştür. By using thermoset plastic material (polyurethane) as a matrix, personnel protective ballistic plate was produced. It is aimed to obtain a ballistic impact resistance equivalent to high strength plates produced by sintering method and to increase the durability of ballistic fibers, via polyurethane as the main material. Personnel ballistic plates with the highest protection level consist of two layers, in the direction of the projectile a ceramic block at the front and a layer of ballistic fibres at the back. The leading ceramic layer is formed by composing high-hardness ceramic powders (aluminum oxide, silicon carbide, boron carbide, quartz and silicon dioxide) into the thermoset plastic matrix and by means of a hydraulic press. Besides, the fiber layer is formed by composing high molecular weight polymers into thermoset plastic matrix and applying this mixture between the fiber layers. Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) and Aramid Fiber fabrics were used as ballistic fibres. Thermoset plastic samples were subjected to Charpy notched impact and compression tests. It was seen that the polymer composition with high molecular weight in the polyurethane matrix increases the impact resistance and engaging DBTL as catalyst in polyurethane reaction increases the compression resistance. The samples were prepared in a circular mold with a diameter of 15 cm. Ceramic layer samples were firstly subjected to shooting test with 9mm Parabellum pistol bullet, without fiber layer behind them and the formula with the lowest penetration was determined. Later fiber layer samples were subjected to Drop Tower Impact Test and shotgun shooting ballistic test with the "12 gauge slug" bullet. In this way, the optimum fiber layer composition was determined. Suitable ceramic composition and suitable fiber composition were combined with thermoset plastic and samples were subjected to rifle shooting test 7.62 mm Full Metal Jacket bullet. Following a successful result in a 15 cm diameter circular sample, 30 cm x 30 cm size square shaped samples was manufactured and 7.62 mm Full Metal Jacket projectile was stopped with 35 mm backface signature. The two final samples, which were subjected to ballistic testing at the 8th Main Maintenance Center Command / AFYON, were found to have ballistic protection at NIJ IIIA and NIJ IV levels according to the NIJ 0101.06 Performance Test Table. It has been observed that, a ballistic plate having the same weight with the equivalent plates produced by the sintering method but thinner than them can be produced with this method.

Hedeflenen arayüzde arzu edilen fonksiyonlara sahip, çevre koşullarına uyarlanabilir kaplamaların geliştirilmesi kaplama bilimindeki en büyük çabalardan biridir. Endüstride geniş kullanım alanlarına sahip olan poliüretan (PU), kaplamaların programlanabilir davranışını sağlamada oldukça fonksiyonel bir materyaldir. PU kaplamalara, farklı özelliklerde sarkan zincirlerin dahil edilmesiyle yüzey fonksiyonunun değişen yüzey koşullarına adaptasyonu sağlanabilmektedir. Bu amaç doğrultusunda, deneysel yöntemler maliyetlidir ve polimer/sıvı arayüzündeki davranışın moleküler ölçekte doğrudan anlaşılması yer yer eksik kalabilmektedir. Bu sebeple moleküler simülasyon yöntemleri, arayüzdeki moleküler yapının mekanik özelliklerini araştırmak için deneysel tekniklerden alınan bilgileri kullanan etkili bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında, kaba taneli moleküler simülasyon yöntemi olan Dağıtıcı Parçacık Dinamiği (DPD) yöntemi kullanılarak hidrofilik ve hidrofobik arayüzlerde çapraz bağlı PU kaplamaların arayüz morfolojisindeki değişiminin araştırılması hedeflenmiştir. Farklı PU yapılarındaki polimerik kaplamaların, farklı fiziksel özellik gösteren yüzeyler yakınındaki (su, hava, yağ) davranışları moleküler yöntemlerle incelenmiştir. Tez kapsamında geliştirilen yöntemlerin ve elde edilen sonuçların benzer sistemlerin moleküler simülasyonların daha iyi anlaşılmasına ve deneysel çalışmalara yol göstermesi beklenmektedir. One of the most significant contributions to coating research has been the forming of environmentally adaptable coatings with desirable properties at the targeted interface. Polyurethane (PU), which is widely used in industry, is a highly functional substance that enables coatings to behave in ways that may be customized. By integrating dangling chains with various characteristics into PU coatings, it is possible to adapt the surface function to shifting surface circumstances. Experimental techniques are expensive for this purpose, and a direct understanding of the behavior at the polymer/liquid interface at the molecular scale may not be complete in some cases. Consequently, molecular simulation methods are a useful way for examining the mechanical characteristics of the molecule structure at the interface using data from experimental methods. In this thesis, changes in the interface morphology of crosslinked PU coatings at hydrophilic and hydrophobic interfaces will be investigated using the Dissipative Particle Dynamics (DPD), a coarse-grained molecular modeling method. The behavior of polymeric coatings with various PU structures near surfaces with various physical properties (water, air, oil) was studied using molecular methods. A better knowledge of molecular simulations of related systems and experimental research is anticipated as a result of the approaches established within the purview of the thesis and the outcomes realized.

In recent years, as a type of smart materials, shape memory polymers (SMPs) are being popular in industrial applications. Thermoplastic shape memory polyurethane (SMPU), which is a type of shape memory polymers, is become interesting because of the properties which are easily moulding and reusability. As commonly in commercial thermoplastic materials, it is expecting that using injection moulding process for shaping permanent shapes of the parts moulded by SMPU. In this study, the part quality was investigated by using short shot; air traps, and part weight in the permanent shape of injection moulded SMPU specimens. The relationship among injection pressure, melt temperature, mould temperature, packing pressure, and time, cooling time and short shod air traps and part weight were inspected experimentally. The design of experiment was prepared by using Taguchi's L27 orthogonal array and experimental data was evaluated by ANOVA. While the effect of injection pressure, and melt temperature on short shot was found to be significant statistically, air traps were affected by injection pressure and mould temperature. It was found that the effective parameters on part weight are injection pressure, melt temperature, mould temperature and packing pressure, respectively.

Bilim ve teknolojinin hızlı bir şekilde ilerlemesi, artan insan ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla, birçok ürünün geliştirilebilmesine olanak sağlamaktadır.Tekstil ürünleri, askeri, uzay, tıp gibi birçok alanda yer almaktadır. Kaplama aplikasyon yöntemi ile tekstil yüzeylerine farklı özellikler kazandırılabilmektedir. Tente, branda, çadır bezi, şemsiye kumaşı, stor perde, suni deri, tıbbi örtüler, koruyucu giysiler kaplama yönteminin uygulandığı tekstil ürünlerinden bazılarıdır.Güç tutuşur, UV koruma sağlayan, su geçirmeyen nefes alabilen, koku absorblayan kaplamalar ile tekstil yüzeylerine fonksiyonel özellikler kazandırılamaktadır. Bu tez çalışmasında kaplama yöntemi ile ürünlere farklı fonksiyonel özelliklerin kazandırılması amaçlanmıştır. Koku absorblama özelliği için aktif karbon kullanılmıştır. Ucuz, yenilenebilir bir kaynak olan tarımsal atıklardan elde edilebilen aktif karbon ile kaplanan kumaşların performansları test edilmiş, optimum işlem şartları belirlemeye çalışılmıştır. Elektrik iletme özelliklerinden yaralanmak için de bakır tozu ve grafit ile pamuklu kumaşlara kaplamalar yapılmıştır. Kaplama yapılmış kumaşların fiziksel özellikleri dairesel eğilme dayanımı, su buharı geçirgenliği, hava geçirgenliği v.b) ve iletkenlik özellikleri incelenmiş; SEM görüntüleri alınmıştır. 100 g/kg aktif karbon içeren kaplama patıyla kaplanan pamuklu kumaşların kötü sigara kokusunu absorbe ettiği belirlenmiştir. Tek başına bakır tozu ile kaplama yapılan kumaşlarda elektriksel iletkenlik ölçülememiştir. Grafit ile yapılan kaplamalarda düşük konsantrasyonda elektriksel iletken özelliği tespit edilememiştir ancak yüksek konsantrasyonda pamuklu kumaşların elektriksel iletkenlik gösterdiği belirlenmiştir. En iyi elektriksel iletkenlik özellik; bakır tozu ve grafit karışımı ile kaplanan pamuklu kumaşlarda ölçülmüştür. Grafit ve bakır ilave edilmiş kaplama pastaları ile kaplanan kumaşlar iletkenlik özelliklerinin yanında işlemsiz kumaşa göre daha az kömürleşme uzunluğuna sahiptir. Bu da numunelerin kaplama sonrasında işlemsiz kumaşa göre güç tutuşma özelliğinin geliştiği anlamına gelmektedir. Grafit, bakır ve aktif karbon ile kaplama yapıldığında kaplanmış numunelerde renk değişiminin olacağı göz önüne alınmalıdır. The rapid progress of science and technology enables many products to be developed in order to meet the increasing human needs. Textile products take place in many fields such as military, space and medicine. Different properties can be provided to textile surfaces with the coating application method. Awning, tarpaulin, tent cloth, umbrella fabric, roller blind, artificial leather, medical covers, protective clothing are some of the textile products where the coating method is applied. Coating processes can provide functional properties such as flammability, UV protection, waterproof, breathability and odor absorbency to textile surfaces. In this thesis, it was aimed to impart different functional properties to the textile products by coating method. Activated carbon was used for odor absorption. The performances of the fabrics coated with activated carbon, which can be obtained from agricultural wastes and is cheap and renewable resource, have been tested and the optimum process conditions were determined. In order to benefit from the electrical conductivity properties, coatings were made with activated carbon powder and graphite on cotton fabrics. Various physical properties (such as stiffness, water vapor permeability, air permeability etc.) and conductivity properties of coated fabrics were examined. SEM images were obtained. It was determined that cotton fabrics coated with coating paste containing 100 g / kg of activated carbon absorbedunwanted cigarette odor. In the coatings made with copper powder alone, electrical conductivity in the fabrics could not be measured. Cotton fabrics coated with the coating paste containing low graphite concentrations did not exhibit electrical conductive properties, on the other hand;Cotton fabrics coated with the coating paste containing high graphite concentrations displayed electrical conductivity. The best electrical conductivity property was measured on cotton fabrics coated with a mixture of copper and graphite. Fabrics coated with graphite and copper containing coating pastes exhibited less carbonization length when compared with the non-treated fabric in addition to their conductivity properties. This coating process improvedthe combustion properties in a positive manner in comparison with the untreated fabric. When coated with the coating paste containing graphite, copper and activated carbon, it should be taken into consideration that the coated samples may change color.

Poliüretan yapıştırıcılar ayakkabı, tekstil, inşaat ve otomotiv endüstrilerinde ve daha birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Otomotiv sektöründe poliüretan yapıştırıcıların en fazla kullanıldığı yer filtrelerdir. Poliüretan yapıştırıcılara içerisine yapıştırıcı kabiliyetini iyileştirirken maliyeti düşürmesi ve yapıştırıcıya hacim kazandırması için dolgu maddeleri ilave edilmektedir. Genellikle kireç ve kalsit dolgu maddeleri olarak kullanılmaktadır. Kullanılan dolgu maddelerinin yerine maliyeti düşürecek alternatifler aranmaktadır. Bu çalışmadaki dolgu maddesi olan asit geri dönüşüm tesisi yan ürünü hematit, demir çelik sanayisinin yan ürününün başka bir sektörde değerlendirilmesi ve alternatiflerine göre maliyeti azaltacak olması nedeniyle seçilmiştir. Çalışmada farklı oranlarda kireç, kalsit ve hematit kullanılarak poliüretan yapıştırıcılar hazırlanmıştır. Filtre kağıdı ve metal numuneler 25x100 mm ebatlarında deney numunesi olarak hazırlanmıştır. İlk olarak hazırlanan karışımlar, filtre kağıdı ve metal plaka arasına 21x25 mm yapışma yüzeyi olacak şekilde uygulanmıştır. Yapıştırıcıların uygulandığı numunelerin bazılarında yapışma olmamış ancak, yapışmanın olduğu durumlarda ise kopmanın filtre kağıdından olduğu görülmüştür. Yapışma kabiliyetinin daha detaylı olarak incelenebilmesi için yapıştırma yüzey alanı azaltılarak, 5x25 mm ye düşürülmüştür. Bu durumda, yapılan çekme testinde numunelerin yine filtre kağıdından koptuğu gözlemlenmiştir. İkinci olarak ise, değişik oranlarda dolgu maddesi içeren yapıştırıcılar iki metal plaka arasına yapışma yüzeyi 21x25 mm olarak uygulanmış ve numunelere çekme testi yapılmıştır. Kireç ile hematitin birlikte kullanılarak hazırlandığı yapıştırıcılar ile yapıştırılan numunelerin yalnızca kalsit kullanılarak hazırlananlara göre kayma performansında %68,70 oranında iyileşmenin olduğu görülmüştür., Polyurethane adhesives are widely used in various industries such as textile, construction and automotive. Fillers are added to polyurethane adhesives to reduce costs while improving the volume and bonding ability of the adhesives. Instead of lime and calcite, which are commonly used fillers, more economical alternatives are sought. In this study, acid regeneration plant by product hematite was chosen as a filler material because it can be reused in another sector as a by-product of iron and steel industry and also it would reduce costs compared to alternatives. Polyurethane adhesives were prepared using different amounts of lime, calcite and hematite. The adhesive mixtures were applied through a 21x25 mm bonding surface between a filter paper and metal plate already prepared with a size of 25x100 mm. Adhesion was not always observed in the samples where the adhesives were applied but it was broken off from the filter paper when it occurs. In order to examine the adhesion capability in more detail, the bonding surface area was reduced to 5x25 mm. Tensile test showed that the samples were again broken off from the filter paper. Secondly, the adhesives containing different amounts of fillers were applied through a 21x25 mm bonding surface between two metal plates and tensile tests were applied to these samples. The slippage performance of the adhesives glued with lime and hematite was 68.70% better than those glued with only calcite.

Yüzeyinde 150°'den büyük su temas açıları veren yüzeyler süperhidrofobik yüzey olarak tanımlanır. Suyu iten yüzeylerin gerek endüstride gerekse de akademide birçok alanda uygulanma potansiyeli vardır. Çatılarda, pencerelerde, otomotiv endüstrisinde, güneş panellerinde, çanak anten yüzeylerinde, kamera koruyucu ön camlarında kullanılması amaçlanmaktadır.Bu tez çalışmasında, mekanik direnci yüksek süperhidrofobik poliüretan (PU) kaplama sentezi için iki farklı hidroksil sayısına sahip akrilik poliol ve alifatik, aromatik, izosiyanat kullanıldı. Oluşan kaplamanın yüzey pürüzlülüğünü arttırmak için silika partikül (SiO2) katkısı tercih edildi. Kaplamaların optik mikroskop görüntüleri, temas açısı ölçümleri ve ASTM 3363 standardına uygun olarak kalem sertlik testleri yapıldı. P2 kodlu akrilik poliolun, aromatik izosiyanat reaksiyonu ile elde edilen, Aerosil R 974 hidrofob silika (ağırlıkça %23) katkılı PU kaplamaların su temas açısı değeri 175-180°, mekanik dayanımı ise 5H olarak rapor edildi. Hazırlanan yeni reçetelerde P1 ve P2 kodlu poliollerin miktarı %20 oranında arttırıldı. Bu yeni kaplamaların sonuçları incelendiğinde 6H kalem sertliği değerinde mekanik dayanımı olan, süperhidrofobik özellik gösteren yüzeylerin elde edildiği görüldü. Aerosil R 972 ve R 974 silikalarının beraber kullanımı sonucu mekanik dayanımında artış saptandı.Netice olarak bu tez çalışmasında P2 poliolü, aromatik izosiyanat, Aerosil R 974 hidrofob silikanın kullanılmasıyla 175-180° su temas açısı değeri ve 5H kalem sertliği değerinde süperhidrofobik kaplamalar; P2 poliolünün %20 oranında arttırılmasıyla ve Aerosil R 974 kullanımıyla 175-180° su temas açısı değeri ve 6H kalem sertliği değerine sahip PU kaplamalar; ve P1 poliolü, alifatik izosiyanat Aerosil R 972 ve Aerosil R 974 hidrofob silikaların birlikte kullanılmasıyla da 150° su temas açısı değeri ve 7H kalem sertlik değerine sahip süperhidrofobik kaplamalar elde edilmiştir. The surfaces giving water contact angles which are greater than 150o on them are defined as superhydrophobic surfaces. Such water repellent surfaces have the potential to be applied in many fields both in industry and academy. They are planned to be used on roofs, glass windows, solar panels, antenna surfaces, camera protective glasses and in automotive industry.In this thesis, two acrylic polyola having different hydroxyl numbers and both aliphatic and aromatic isocyanates were used for the synthesis of superhydrophobic polyurethane (PU) coatings having high mechanical resistance. In order to increase the surface roughness of the resulting coatings, silica particles (SiO2) were incorporated into the PU solutions. The optical microscope images of the coatings, contact angle measurements and pencil hardness tests were performed in accordance with the ASTM 3363 standard. Superhydrophobic coatings giving 175°-180° water contact angles and having a 5H pencil hardness were obtained by the reaction of P2 code acrylic polyol with aromatic isocyanate and addition of Aerosil R 974 hydrophobic silica (23% by weight). When the amounts of P1 and P2 coded polyols were increased by 20% then superhydrophobic surfaces with 6H pencil hardness were obtained. When Aerosil R 972 and R 974 silicas were used together, then it was determined that the mechanical strength of the coatings were further increased.In conclusion, in this thesis work, a superhydrophobic PU surface having a contact angle of 175° and 5H pencil hardness resistance was obtained when P2 polyol, aromatic isocyanate, and hydrophobic Aerosil R 974 silica were used. PU coatings with 175-180° water contact angles and 6H pencil hardness value were also obtained by increasing the P2 polyol content by 20% and using Aerosil R 974 silica. Superhydrophobic coatings having 150° water contact angles and 7H pencil hardness were produced by the use of P1 polyol, aliphatic isocyanate and both of the Aerosil R 972 and Aerosil R 974 hydrophobic silica powders. 99

Bu çalışmanın amacı, elektro çekim yöntemiyle üretilen çörek otu yağı katkılı nanokompozit poliüretan nanolifli yüzeylerin medikal amaçlı yara örtüsü olarak kullanım potansiyelinin araştırılmasıdır. Bu amaçla, farklı oranlarda çörek otu yağı içeren nanokompozit lifli yüzeyler farklı elektro çekim parametreleri ile üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Daha sonra, in vivo ve in vitro çalışmalar ile üretilen yüzeylerin yara örtüsü olarak kullanım performansı incelenmiştir.Çalışmanın ilk kısmı çörek otu yağı katkılı nanokompozit lifli yüzeylerin üretilmesidir. Bu amaçla, farklı çörek otu yağı katkı oranları içeren nanokompozit poliüretan ve katkısız poliüretan elektro çekim çözeltileri hazırlanmış ve viskozite, yüzey gerilimi ve pH gibi çözelti özellikleri karakterize edilmiştir. Hazırlanan çözeltilerden, farklı elektro çekim parametreleri kullanılarak çörek otu yağı katkılı nanolifli yüzeyler üretilmiştir. Üretilen nanolifli yüzeylerin karkaterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri, Fourier Transform Infrared (FTIR) spektroskopisi ve temas açısı ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, in vivo ve in vitro çalışmalarda kullanılacak en iyi nanolif yüzey morfolojisini veren çözelti konsantrasyonu ve elektro çekim üretim parametreleri tespit edilmiştir.Çalışmanın ikinci kısımda, üretilen yüzeylerin in vivo ve in vitro ortamda yara örtüsü olarak kullanımın potansiyeli araştırılmıştır. Polimerik nanolif içerisinden in vitro ortama salınan çörek otu yağı bileşen miktarları, UV-VIS spektrofotometreden alınan absorbans değerleri ile hesaplanmıştır. Polimerik nanoliften yağ salınımı verilerine en uygun kinetik modelin, Korsmeyer-Peppas matematiksel modeli olduğu belirlenmiştir. In vitro çalışmalarda, üretilen çörek otu yağı katkılı ve katksız nanolif yüzeylerin HUVEC hücre hattında sitotoksisiste etkinlikleri için WST analizi yapılarak, hücre canlılığı indeksi belirlenmiştir. Yüzeyde hücre canlılık indeksleri %70'in üzerinde olduğu ve hücre çoğalmasının en fazla çörek otu yağı katkılı nanolif yüzeyde gerçekleştiği tespit edilmiştir.Çalışmanın in vivo adımında, dişi sıçanlar üzerinde yara oluşturulmuştur. Oluşturulan yara bölgesi üzerinde çörek otu yağı katkılı ve saf poliüretan nanolifli yüzey ile ticari yara örtüsü kullanılmış ve yara alanı küçülmesi incelenmiştir. çörek otu yağı katkılı nanolifli yüzeyin, yara küçülmesi açısından; katkısız nanolifli yüzey ve ticari yara örtüsüne göre daha iyi performans sergilediği görülmüştür. The aim of this study is to investigate the potential usage of electrospun black cumin oil loaded nanocomposite polyurethane nanofibrous mats as wound dressings. Therefore, nanocomposite fibrous mats with different black cumin oil amounts were produced with different electrospinning parameters and characterized. Afterwards, the application performance of the produced mats as wound dressings were investigated by in vivo and in vitro studies.The first part of the study was to produce black cumin oil loaded nanocomposite fibrous mats. With this aim, nanocomposite polyurethane solutions with different cumin oil amounts were prepared. Also, polyurethane solution without black cumin oil was prepared. All the solutions were characterized by viscosity, surface tension and pH measurements. Black cumin oil loaded nanofibrous mats were produced by electrospinning with different system parameters. The produced mats were characterized by scanning electron microscope (SEM), Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy and contact angle measurements. According to the results, the best electrospinning solution and electrospinning production parameters were evaluated for in vivo and in vitro studies.In the second part of the study, the potential usage of the produced mats as wound dressings were investigated by in vivo and in vitro studies. The amount of black seed oil components released from the polymeric nanofiber in in vitro was calculated by the absorbance values obtained from the UV-VIS spectrophotometer. Korsmeyer-Peppas mathematical model was found to be the most suitable kinetic model for oil release data from polymeric nanofibers. In in vitro studies, cell viability index was determined by using WST analysis for cytotoxicity of HUVEC cell line of nanofibrous mats with and without black seed oil. It was determined that cell viability indexes were above 70% and cell proliferation occurred on the nanofibrous mat with the highest amount of black seed oil.In the in vivo step of the study, the wound was created on female rats. On the wound site, black cumin oil loaded nanofibrous mat, pure polyurethane nanofibrous mat and commercial wound dressing were used and wound area shrinkage was examined. It was seen that black seed oil added nanofibrous mat performed better than pure nanofibrous mat and commercial wound dressing in terms of wound reduction. 153

Her geçen gün yüksek performanslı, kolay uygulanabilir ve çevreci polimerik malzeme arayışı artmaktadır. Su bazlı poliüretanlar belirtilen özellikteki malzemelerin başında yer almaktadır. Yapıları gereği yanıcı olduklarından dolayı, güç tutuşur su bazlı poliüretan elde edilebilmesi; ana zincire kovalent bağ ile güç tutuşur bileşenlerinin katılması ya da fiziksel olarak karışım sağlanması ile mümkündür. Fiziksel olarak karışımda istenen güç tutuşurluk (FR) performansına ulaşılabilmesi için yüksek oranda FR katkısının kullanımı ve dispersiyon sorunları karşımıza çıkmaktadır. Çalışma kapsamında prepolimer ve aseton yöntemi birlikte kullanılarak ana zincire eklenen FR poliol ve polyester poliol yardımıyla su bazlı güç tutuşur poliüretanlar katkısız, %1, 5, 10, 100 FR poliol içeriği olmak üzere sentezlenmiştir. Sentezlenen poliüretanlar %100 polyester kumaşa yaklaşık 100 g/m2 kuru madde miktarı ile havada bıçak yöntemi kullanılarak kumaşın her iki yüzüne de kaplandıktan sonra; FT-IR, mekanik özellikleri, güç tutuşurluk testleri, termal davranışları, tuşe özellikleri, ışık haslığı, yüzey analizi ve aşınma özellikleri incelenerek karşılaştırılmıştır. Güç tutuşur testleri olarak ticari açıdan son kullanıcı firmaların perdelik kumaşlarda yoğunlukla talep ettiği BS EN ISO 15025, IMO (FTP code part 7), NF P 92 503 ve 504 testleri kaplamalı kumaşa uygulanmış, yapılan testlerde FR poliol içermeyen poliüretan kaplama tüm testlerden kalırken, güç tutuşur poliol içeren kaplamalar BS EN ISO 15025 ve IMO testlerinden geçmiştir. Yapılan testler arasında daha zor olan NF P 92 503 ve 504 testinin ilk aşaması olan 504'ten sadece %100 FR poliol içeren kaplama geçerken, tüm kaplamalar 503 ve 504 testlerinden kalmıştır. Sentezlenen poliüretanların film halinde termal davranışları incelendiğinde, FR poliol katkısı %10 içeren sentezden itibaren bozunmanın belirgin bir şekilde daha düşük sıcaklıkta başladığı ve kalan madde miktarının sentezdeki FR poliol miktarı arttıkça arttığı görülmüştür, bu da hızlı bozunmanın etkisi ile yüzeyde kül tabakası oluştuğunu ve bu tabakanın güç tutuşurluk testlerinde olumlu katkı sağladığını göstermiştir. Kaplanmış kumaşların yüzey analizleri SEM ile yapılmış ve yaklaşık 70 μm kalınlıkta homojen bir kaplamanın yapıldığı, 5000 devir abrasyon testi sonrasında bile kaplamanın aşınmadığı görülmüştür. Ayrıca EDS analizi ile FR poliolün fosfor ve brom tabanlı olduğu hakkında fikir sahibi olunmuştur. Kumaş mukavemetinden etkilenmemesi için film halinde yapılan mukavemet testlerinde %500'e kadar uzama değerinde %100 FR poliol içeren sentez dışındakilerde kopma gözlemlenmemiş ve FR poliol miktarı arttıkça gerilme azalırken benzer uzama özelliği görülmüştür, ancak %100 FR poliol içeren filmde %49,06'da kopma gözlemlenmiştir. Kaplamalı kumaşların tuşe değerleri Handle O-Meter cihazı ile sayısal olarak ölçülerek FR poliol oranı arttıkça atkı ve çözgü yönünde sertlik değerlerinin arttığı görülmüştür ve bu da mukavemet testleri ile örtüşerek polyester poliolün yapıya esneklik kattığını göstermektedir. Son olarak kaplamalı kumaşlar ışık haslığı testine tabi tutulmuş ve mavi yün skalaya göre (mavi yün skalaya göre en iyi değerlendirme 8) FR poliol katkısız ve %1 katkılı 7, diğerleri ise 6 olarak değerlendirilerek geçer not almıştır. Tüm test sonuçları göz önünde tutularak %1 FR poliol katkılı poliüretan kaplamanın optimum nitelikte olduğu belirlenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında çevreci, güç tutuşur su bazlı poliüretan polyester kumaş kaplaması üretilmiş, güç tutuşur özelliği ana zincire aktif monomerin bağlanması ile çok düşük bir katkı oranında (%1) sağlanmış ve ticari açıdan testler ile değerlendirilmiştir.Anahtar kelimeler: Su bazlı, poliüretan, güç tutuşur, kaplama. Nowadays, the search for high-performance, easy-to-apply, environment-friendly polymeric materials is increasing. Water-based polyurethanes are at the top of the specified materials. Due to their combustible structure, for handling flame retardant waterbased polyurethanes, it is possible to incorporate the flame retardant (FR) components into the main chain by covalent bonds or to provide a physical mixture. In order to achieve the desired FR performance in the mixture physically, the use of high amounts of FR and dispersion problems are encountered. In the scope of the study, novel waterbased flame retardant polyurethanes containing FR polyol and polyester polyol at the main chain were synthesized by combined prepolymer with acetone process as additive-free, 1, 5, 10 and 100% FR polyol content. These new polyurethanes are coated on both sides of the fabric using air blade method with 100 g/m2 dry add on content to 100% polyester fabric. Then, FT-IR, mechanical properties, flame retardant tests, thermal behavior, touch properties, light fastness, surface analysis and wear properties were tested and compared. BS EN ISO 15025, IMO (FTP code part 7), NF P 92 503 and 504 tests as demanding flame retardant tests by end-user firms for the curtain fabrics were applied to the coated fabrics. FR polyol-free polyurethane coating samples failed all tests, while the others with FR polyol passed BS EN ISO 15025 and IMO tests. On the other hand, the samples containing 100% FR polyol passed the NF P 92 504 test, but rest of them could not pass the NF P 92 503 and 504 tests. When the thermal behavior of the synthesized polyurethanes was examined, it was seen that the decomposition of the polyuretane containing 10% FR polyol began significantly lower temperature compared with those containing lower amounts of FR polyol. The amount of the solid residue increased as the percentage of FR polyol increased, in accord with the success in the flame retardant tests by forming the char layer. The surface of coated fabrics were examined with SEM and it was seen that a homogeneous coating with a thickness of 70 μm was achieved, and the coating was not damaged even after 5000 cycle in the abrasion test. The tensile strength was measured in the film form to avoid the fabric strength and elongation up to 500%, the failure in the strength of all the samples except for that with 100% FR polyol was not observed. As the amount of FR polyol increased, the strain decreased while similar elongation was observed. However, breaking at 49.06% elongation was observed for the film containing 100% FR polyol. In the coated fabrics, the touching values were measured numerically with a Handle O-Meter, and the stiffness value in the weft and warp direction increased as the FR polyol ratio increased. and these results are consistent with those obtained by strength tests, indicating that the presence of polyester polyol adds flexibility to the structure. Finally, coated fabrics were tested for light fastness and FR polyol free and the sample with 1% FR polyol are rated as 7 (the best being 8 according to the blue wool scale), while the others are rated 6. These values are quite sufficient. Considering the all test results, the sample containing 1% FR polyol was recommended as the most suitable one. In the scope of this thesis, a green, flame retardant water based polyurethane coated polyester fabric was prepared. Flame retardancy was achieved at a very low percentage of FR polyol due to bonding to the back bone of the polymer as evaluated with commercial tests.Keywords: Waterborne, polyurethane, flame retardant, coating. 68

Kapsül oluşumu, vucüda yerleştirilen implant materyalleri sonrasında görülen yabancı cisim reaksiyonudur ve doğal bir süreçtir. Kapsül kontraktürü ise bu sürecin ilerleyici olmasıdır. Meme büyütme amaçlı kullanılan silikon meme implantları sonrasında görülen kapsül kontraktürleri, yeniden cerrahi girişimlerin en sık nedenlerinden birisidir. Kapsül kontraktürü etiyolojisinde implant materyalleri üzerinde oluşun biyofilm tabakası ve bunun yarattığı subklinik inflamatuar süreç önemli bir yer tutmaktadır. Bu çalışmada farklı yüzey yapılarına sahip meme implantlarının bakteriyel kontaminasyon sonucu biyofilm oluşum farklılıkları, lokal antibiyotik ile temas sonrasında biyofilm oluşumundaki farklılıkların karşılaştırılması planlanmıştır. Biyofilm oluşumunun kapsül histolojisinde kontraktüre yatkınlık açısından ne gibi yatkınlıklar yaratacağı araştırılmıştır. Çalışmada 24 adet long evans türü sıçanlar kullanıldı. Sıçanlar her bir grupta 6 adet olacak şekilde 4 gruba ayrıldı. Her bir sıçan sırt bölgesine düz, pürtüklü ve poliüretan kaplı olmak üzere 3 farklı yüzey yapısına sahip mini implantlar yerleştirildi. 1. Grupta steril implantlar, 2. Grup Staphylococcus epidermidis ile inoküle edilen implantlar, 3. Grupta bakteri inokülasyonu sonrası Rifamisin lokal antibiyotik uygulanan implantlar, 4.Grupta ise sadece lokal Rifamisin uygulanan implantlar kullanıldı. Tüm gruplar 3. Ayın sonunda sakrifiye edildi. İmplant ve kapsüle ait klinik değerlendirme Baker skorlaması ile, biyofilm oluşumları elektron mikroskopisi ile, bakteriyel yükleri mikrotitrasyon plaka yöntemi ile, kapsül histolojisi masson üçlü boyası ile değerlendirildi. Bakteri konatminasyonu yapılan Grup 2 ve Grup 3'te elektron mikrsokobi incelemesinde en az biyofilm oluşumu düz yüzeyli implantlarda tespit edilmiştir.pürtüklü ve poliüretan implantlarda ise birbirleri arasında fark olmayacak seviyede daha fazla biyofilm oluşumu tespit edilmiştir. Grup 2 ve Grup 3'te pürtüklü implantlarda kapsül kontraktürü geliştiği, diğer gruplardaki tüm implantlarda kapsül kontraktürü gelişmediği tespit edildi. Klinik olarak bakteriyel kontaminasyon yapılmasının pürtüklü implantlarda kapsül kontraktürünü daha fazla oluşturduğu tespit edilmiştir. Biofilm oluşumları arasındaki bu farkın pürtüklü ve düz implantlar arasındaki klinik tablonun gelişmesinden sorumlu olduğu düşünülmüştür çünkü benzer şekilde kapsül kalınlıklarının ve inflamatuar hücre yoğunluklarının da anlamlı olarak pürtüklü implantlarda daha fazla olduğu tespit edilmiştir (p=0.004). Pürtüklü implant ile poliüretan implantlar arasında biyofilm oluşumu açısından bir fark tespit edilememesine rağmen pürtüklü implantlarda gözlenen kapsül kontraktürü poliüretan implantlarda tespit edilememiştir. Aynı zamanda bakteri kontaminasyonu yapılan gruplarda poliüretan implantlar pürtüklü implantlar kadar yüksek oranda inflamatuar hücre infiltrasyonu ve kapsül kalınlık artışı göstermemektedir. Poliüretan implantların bu başarısı fiziksel yüzey özellikleri ve biyolojik doku uyumunun pürtüklü implantlara göre daha iyi olmasına bağlandı. Bu özellikleri ile poliüretan implantlar kapsül kontraktürüne karşı koruyucu etki gösterebilmekte olduğu düşünüldü . Lokal rifamisin uygulaması ile her üç farklı yüzey yapsında Grup 3'te biyofilm oluşumu Grup 2'ye göre azalmış olarak tespit edilmiştir. Mikrotitrasyon plaka yöntemi ile bakteriyel yük azalışları tespit edilmiştir ancak bu azalma istatistiksel olarak anlamlı bulunamamıştır. Capsule formation is a foreign body reaction that occurs after implant materials placed in the body and is a natural process. Capsular contracture is progressive. Capsular contractures following silicone breast implants used for breast augmentation are one of the most common causes of re-surgical interventions. In the capsular contracture etiology, the biofilm layer formed on the implant materials and the subclinical inflammatory process created by it have an important place. In this study, it was planned to compare the differences in the formation of bacterial contamination resultant biofilms of breast implants with different surface structures and the differences in biofilm formation after contact with local antibiotics. İt was investigated the changes in the capsule histology of biofilm formation. Twenty-four long-evans type rats were used in the study. The rats were divided into 4 groups of 6 in each group. Mini implants with 3 different surface structures were placed on each rat back area as smooth, textured and polyurethane coated. Sterile implants in Group 1, implants inoculated with Staphylococcus Epidermidis in Group 2, implants applied with Rifamycin local antibiotics after bacterial inoculation in Group 3, and only implants applied with local Rifamycin in Group 4. All groups were sacrificed at the end of the 3rd month. Clinical evaluation of implants and capsules was done with Baker classification, biofilm formation was assessed by electron microscopy, bacterial loads by microtitration plate method, capsule histology masson trichrome staining. In Group 2 and Group 3, which had bacterial contamination, at least biofilm formation was detected on smooth surface implants in electron microscopic examination. In the case of textured and polyurethane coated implants, more biofilm formation was detected at the level that would not be different from each other. In Group 2 and Group 3, capsule contracture developed in the textured implants and in all the implants in the other groups, capsule contracture did not develop. Biofilm formations was thought to be responsible for the development of the clinical form between the textured and smooth implants, capsule thicknesses and inflammatory cell densities were also found to be significantly higher in the textured implants (p=0.004). Although there was no difference in the biofilm formation between the textured and the polyurethane implants, the absence of capsule contracture in the polyurethane implants was interpreted as the physical properties of the polyurethane foam surface were protective against the capsular contracture. With local rifamycin application, biofilm formation in Group 3 was found to be decreased compare to Group 2 in all three surface structures. Bacterial load reductions were detected by microtitration plate method but this decrease was not statistically significant. 92

Yağcı, B.S., Biyobozunur Poliüretan Bazlı Sert Doku Destek Malzemelerinin Geliştirilmesi, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Eczacılık Temel Bilimleri Programı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, 2018. Kemik hasarlarına yönelik olarak sert doku destek ürünlerinin ve yenilikçi biyomalzemelerin geliştirilmesi önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında sert doku destek malzemesi olarak biyobozunur poliüretan bazlı kemik rejeneratif filmlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda polikaprolakton diol ve hekzametilen diizosiyanat monomerlerinin iki basamaklı kondenzasyon polimerizasyonu ile biyoaktif zincir düzenleyiciler varlığında poliüretan elastomer filmler sentezlenmiştir. Zincir düzenleyiciler aminoasit molekülü L-glutamin, ilaç etken madde metformin ve inorganik bileşik β-gliserofosfat difonksiyonel grupları aracılığı ile diizosiyanat sonlu poliüretan ön polimerine entegre edilmiştir. Poliüretan bazlı ön polimerlerin ortalama molekül ağırlıkları, zincir düzenlenen poliüretan filmlerin kimyasal, ısıl, viskoelastik, mekanik, yüzey özellikleri ve biyobozunma davranışları incelenmiştir. Biyoaktif zincir düzenleyici içeren poliüretanların makromoleküler yapıları üretan ve üre hidrojen bağları varlığında kimyasal farklılıklar göstermiştir. Dinamik mekanik analizler zincir düzenlenmiş poliüretan filmlerin viskoelastik davranıştaki tüm geçişlere sahip olduğu göstermiştir. β-gliserofosfat poliüretanın camsı geçiş sıcaklığında (Tg) ve elastik modülüs, kopma dayanımı ve kopma noktasındaki uzama değerlerinde düşüşe sebep olmuştur. Diğer yandan metformin poliüretanın Tg sıcaklığını yükseltmiş ve mekanik özelliklerini düşürmüştür. β-TCP (β-Trikalsiyum fosfat) katkısı ile poliüretan kompozitler hazırlanmış, kimyasal, mekanik, yüzey özellikleri ve biyobozunma davranışları karakterize edilmiştir. β-TCP katkılı zincir düzenlenmiş poliüretan filmler, poliüretan elastomer filmlere göre daha düşük elastik modülüs değerine sahiptir. Bu tezde, geliştirilen biyobozunur poliüretan elastomerlerin kemik rejeneratif film olarak kullanımına yönelik önemli ve olumlu bulgular elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Poliüretan, biyoaktif zincir düzenleyici, kemik rejeneratif film, elastomer. Yagci, B.S., Development of Biodegradable Polyurethane Based Hard Tissue Support Materials, Hacettepe University Institute of Health Sciences Basic Pharmaceutical Sciences Program, Ankara, 2018. It is important to develop hard tissue support products and innovative biomaterials for bone injuries. In this thesis, it is aimed to develop biodegradable polyurethane based bone regenerative films as hard tissue supporting materials. For this purpose, bioactive polyurethane elastomer films were synthesized by two step condensation polymerization of polycaprolactone diol and hexamethylene diisocyanate monomers with bioactive chain regulators . Chain regulators, amino acid molecule L-glutamine, drug active agent metformin and inorganic compound β-glycerophosphate were integrated in to diisocyanate-terminated polyurethane prepolymer via their difunctional groups. The average molecular weights of polyurethane-based prepolymers, chemical, thermal, viscoelastic, mechanical, surface properties and biodegradation behaviors of chain extended polyurethane films were investigated. The macromolecular structures of bioactive chain regulator containing polyurethanes had shown chemical differences due to the presence of urethane, urea hydrogen bonds. Dynamic mechanical analyzes have shown that polyurethane films possess all the transitions of viscoelastic behavior. β-glycerophosphate caused decrease in glass transition temperature (Tg), elastic modulus, ultimate tensile strength and elongation at break point values of polyurethanes. On the other hand metformin increased Tg temperature and decreased the mechanical properties of polyurethanes. β-TCP (β-Tricalcium phosphate) containing polyurethane composites were prepared and their chemical, mechanical, surface properties and biodegradation behaviors were characterized. β-TCP containing polyurethane films had shown lower elastic modulus values compared to polyurethane elastomer films. In this thesis, significant and positive findings were obtained for the use of the developed biodegradable polyurethane elastomers as bone regenerative film.Keywords: Polyurethane, bioactive chain regulator, bone regenerative film, elastomer. 141

Millions of people are in need of bone injury treatment for many reasons such as traffic accidents, daily injuries, sports injuries. For the stabilization of bone fractures in the health field; plastering, external stabilization, the use of plates and screws. However, these methods are not suitable for all types of bone fractures. Hard tissue adhesives are needed when the fractures are on an irregular surface, in thin bones or in broken bones proximity to sensitive tissues. For this purpose, it is planned to develop polyurethane based bone adhesive to adhere bone tissues to each other and composite tissue scaffolds consisting of polyurethane and ceramic to support bone tissue formation in damaged area. In this way, it is aimed to develop osteoconductive and osteoinductive bone adhesives and graft formulations which can be shaped according to the shape of the defect area. For this purpose, in the first step of the thesis, polyurethane bone adhesive and tissue scaffold including different size (0,5-1 mm, 1-2 mm and 2-4 mm) and different percentages (20%, 30% and 40% by weight) beta-tricalcium phosphate were prepared. In the second step of the thesis, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Hydrogen-Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR) analyzes were performed to determine the functional groups present in the tissue scaffold and the synthesis of the desired polyurethane structure was verified. The thermal behavior of the material is characterized by differential scanning calorimetry (DSC) analysis. By using scanning electron microscopy (SEM) and micro-computerized tomography (μ-CT), it is observed that the tissue scaffolds have porosity above 90%, the organic and inorganic phases are well integrated with each other and the homogeneous distribution of β-TCP particles in the structure. It was also found that average pore size of the groups are about 267 ± 25 μm. In the compression tests, performed to determine the mechanical strength of the tissue scaffold candidates, the highest compressive strength was found in the group including 1-2 mm particle size with 40% β-TCP. Also it has been observed that increasing the TCP ratio increases the compression strength. In order to determine the adhesion strength of the polyurethane based bone adhesive, the fractured bovine rib bones were glued and subjected to mechanical tensile test, and the adhesive strength of the material was determined to be 1,34 MPa. In the final stage of the thesis, in order to investigate in vitro performance of the polyurethane/β-TCP scaffolds, MG63 human osteosarcoma cells were seeded onto polyurethane/β-TCP tissue scaffolds. To investigate the cell viability and the proliferation Alamar Blue assay was performed. Among the groups, the highest cell viability values were observed in the group containing 40% (w/w) β-TCP with 1-2 mm particle size and this group was found to be more successful than the other groups due to supporting cell proliferation. Cytotoxicity analysis performed by means of the elution method according to ISO 10993-2 showed 85.75% cell viability. This result indicates that the materials are not toxic. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET i ABSTRACT iii TEŞEKKÜR v İÇİNDEKİLER vi ÇİZELGELER viii ŞEKİLLER ix SİMGELER VE KISALTMALAR xii 1 GİRİŞ 1 2 GENEL BİLGİLER 4 2.1 Kemiğin Yapısı, Fonksiyonu ve Genel Özellikleri 4 2.1.1 Kemik Hücreleri 6 2.1.2 Kemik Matriksi 7 2.2 Kemik Oluşumu ve Resorpsiyonu 8 2.3 Kemik Rejenerasyonu 10 2.4 Doku Mühendisliği 11 2.5 Kemik Doku Mühendisliği ve Kemik Doku Mühendisliğinde Kullanılan Biyomalzemeler 13 2.5.1 Kemik Yapıştırıcıları 16 2.5.1.1 Poliüretanlar 19 2.5.1.2 Poli (metilmetakrilat) ve ilgili sistemler 20 2.5.1.3 Siyanoakrilatlar 20 2.5.1.4 Laktit-metakrilat tabanlı sistemler 21 2.5.1.5 Fibrin ve protein-aldehit sistemleri 22 2.5.1.6 Midye yapışkan proteinler ve mimetik polimerler 22 2.5.1.7 '' Sandcastle tutkalı '' 23 2.5.2 Kemik Greftleri 23 2.5.2.1 Otogreftler 24 2.5.2.2 Allogreftler 25 2.5.2.3 Demineralize Kemik Matriksi 25 2.5.2.4 Kemik Morfojenik Proteinleri (BMP) 26 2.5.2.5 Sentetik Greftler 26 3 DENEYSEL ÇALIŞMALAR 28 3.1 Poliüretan Kemik Yapıştırıcısı ve β-TCP İçeren Doku iskelelerinin Hazırlanması 28 3.2 Kemik Yapıştırıcısı ve Doku İskelesi Karakterizasyonu 33 3.2.1 Kimyasal ve Termal Karakterizasyon Analizleri 33 3.2.2 Mekanik Karakterizasyon Analizleri 33 3.2.3 Morfolojik Karakterizasyon Analizleri 35 3.2.4 In vitro Hücre Kültürü Testleri 36 4 DENEYSEL SONUÇLAR 38 4.1 Kemik Yapıştırıcısı Karakterizasyonu 38 4.2 Doku İskelesi Karakterizasyonu 41 4.3 In vitro Hücre Kültür Çalışmaları 63 5 SONUÇLAR 68 KAYNAKLAR 76 ÖZGEÇMİŞ 84 Günümüzde milyonlarca insan trafik kazaları, günlük yaralanmalar, spor yaralanmaları gibi pek çok sebebe bağlı olarak kemik yaralanmasına bağlı tedaviye ihtiyaç duymaktadır. Sağlık alanında kemik kırıklarının stabilize edilmesi için; alçı kullanılması, harici stabilizasyon, plakalar ve vidaların kullanılması gibi yöntemler vardır. Ancak bu yöntemler her türde kemik kırığı için uygun değildir. Kırıkların düzensiz bir yüzeyde, ince kemikte, parçalanmış kemikte veya hassas dokulara yakın olduğu durumlarda sert doku yapıştırıcılarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla bu tez çalışması kapsamında kemik dokularını birbirine yapıştıracak poliüretan bazlı kemik yapıştırıcısı ve hasarlı bölgede kemik doku oluşumunu destekleyecek poliüretan ve seramikten oluşan kompozit doku iskelelerinin üretilmesi planlanmıştır. Bu şekilde tamamen sentetik yollarla hazırlanmış osteokondüktif ve osteoindüktif özellikte, adezyon özelliği iyi, defekt bölgesinin şekline göre biçimlendirilebilen kemik yapıştırıcı ve greft formülasyonlarının geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla tezin ilk aşamasında cam bir reaktör içerisinde poliüretan kemik yapıştırıcısı ve farklı partikül boyutunda (0,5-1 mm, 1-2 mm ve 2-4 mm) ve ağırlıkça farklı yüzdelerde (%20, %30 ve %40) beta-trikalsiyum fosfat (β-TCP) partikülleri içeren poliüretan tabanlı kompozit doku iskeleleri hazırlanmıştır. Tezin ikinci aşamasında hazırlanan doku iskelelerinde bulunan fonksiyonel grupların tespit edilmesi amacıyla Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ve Hidrojen-Nükleer Manyetik Rezonans (1H-NMR) analizleri gerçekleştirilmiş ve istenilen poliüretan yapısının sentezlendiği doğrulanmıştır. Malzemenin termal davranışı diferansiyel kalorimetri (DSC) analizi ile karakterize edilmiştir. Taramalı elektron mikroskopu (SEM) ve mikro-bilgisayarlı tomografi (µ-CT) ile doku iskelelerinin %90’ın üstünde gözenekliliğe sahip olduğu, gözenekler arasında bağlantısallık olduğu, organik ve inorganik fazların birbiri ile iyi entegre olduğu ve β-TCP partiküllerinin yapı içinde homojen dağıldığı gözlenmiştir. Ayrıca grupların yaklaşık 267 ± 25 μm'lik bir ortalama gözenek boyutuna sahip olduğu tespit edilmiştir. Doku iskelesi adaylarının mekanik dayanımlarını belirlemek için yapılan basma testlerinde en yüksek basma dayanımını gösteren grubun 1-2 mm partikül boyutunda %40 (a/a) oranında β-TCP içeren grup olduğu görülmüştür. Ayrıca ilave edilen β-TCP oranı arttıkça basma dayanımının arttığı gözlenmiştir. Hazırlanan poliüretan tabanlı kemik yapıştırıcısının kemiğe yapışma mukavemetini belirlemek amacıyla kırık sığır kaburga kemikleri yapıştırılarak mekanik çekme testi yapılmış ve malzemenin yapışma mukavemeti 1,34 MPa olarak tespit edilmiştir. Tez çalışmasının son aşamasında ise hazırlanan PU/β-TCP doku iskelelerine MG63 insan osteosarkoma hücre hattı ekilerek in vitro ortamda hücre kültürü analizleri gerçekleştirilmiş, Alamar Mavisi yöntemi ile hücre canlılığı ve proliferasyonu tayin edilmiştir. Gruplar arasında 1-2 mm partikül boyutunda %40 (a/a) oranında β-TCP içeren grupta en yüksek hücre canlılığı değerleri gözlenmiş ve yine bu grup hücre çoğalmasını destekleme yönünden diğer gruplara göre daha başarılı bulunmuştur. ISO 10993-2 standardı gereğince elüsyon yöntemiyle gerçekleştirilen sitotoksisite analizi ile %85,75 hücre canlılığı gözlenmiş ve üretilen malzemelerin toksik olmadığı sonucuna varılmıştır.

Bu çalışmada, Antakya Organize Sanayi bölgesinde üretim yapan Alkan Taban Fabrikası'nda, ayakkabı tabanı üretimi esnasında ortaya çıkan poliüretan taban atığının (PTA) betonda agrega yerine kullanılmasının beton özelliklerini nasıl etkilediği araştırılmıştır. Bu amaçla 3 farklı sette beton üretimi yapılmıştır. 1. setin tamamında CEMI 42,5 çimento kullanılırken PTA iri agrega ile hacimce %0, %5, %10, %15, %20 ve %25 oranlarında yer değiştirilmiştir. 2. sette PTA ile agrega 1. setteki oranlarda yer değiştirilirken aynı zamanda CEMI 42,5 çimentonun ağırlıkça %10'u yerine yüksek fırın cürufu (YFC) kullanılmıştır. 3. sette ise CEMI 42,5 çimentonun ağırlıkça %5'i yerine silika dumanı (SD) kullanılırken aynı zamanda PTA ile iri agrega hacimce %0, %5, %10, %15, %20 ve %25 oranlarında yer değiştirilmiştir. Bütün karışımlarda su/bağlayıcı oranı 0,4 ve bağlayıcı dozajı 450 kg/m3'tür. Üretilen taze beton karışımları üzerinde çökme, birim hacim ağırlık ve hava yüzdesi deneyleri yapılmıştır. Toplamda üretilen 18 farklı karışım 28 gün standart küre tabi tutulmuştur. 28 gün sonunda kürden alınan numuneler üzerinde basınç dayanımı, eğilme dayanımı, yarmada çekme dayanımı, test çekici, ultrasonik ses hızı, enerji yutma kapasitesi, aşınma, su emme, kapilarite, basınçlı su geçirimliliği, elastisite modülü ve dinamik elastisite modülü testleri yapılmıştır. Deney sonuçlarının hepsi birlikte değerlendirildiğinde PTA'nın betonda agrega yerine %10 mertebelerinde kullanılabileceği ve böylece bu atık malzemenin hem bertaraf edilerek ekonomiye kazandırılabileceği hem de doğal kaynak kullanımının bir kısmının önüne geçilebileceği düşünülmektedir., In this study, the usage of polyurethane sole waste (PSW), which emerged during shoe sole production and is produced in the Alkan Sales Factory in Antakya Organized Industrial Site, is researched instead of aggregate in concrete. For this purpose, 3 different sets of concrete were produced. In the first set, CEMI 42,5 cement is used, while PTA is replaced by coarse aggregate at 0, 5%, 10%, 15%, 20% and 25% by volume. In the second set, blast furnace slag (BFS) replaced with CEM I 42.5 cement 10% by weight while the aggregate is replaced as in the first set by PSW. In the third set, silica fume (SF) is used instead of 5% by weight of CEMI 42.5 cement, while coarse aggregate replacement ratio are 0, 5%, 10%, 15%, 20% and 25% by volume. The water / binder ratio is 0.4 and the binder dosage is 450 kg / m3in all mixtures. Slump test, unit weight and air content (%) tests are performed on the produced fresh concrete mixes. 18 different mixtures produced totally are subjected to 28 days standard water curing. Compressive strength, flexural strength, splitting tensile strength, Schmidt test, Ultrasonic pulse velocity, energy absorption capacity, abrasion, water absorption, capillarity, pressurized water permeability, elasticity modulus and dynamic elasticity modulus tests were carried out on samples taken from cured samples after 28 days. When all of the test results are evaluated together, it is considered that PSW can be used in 10% by volume in concrete instead of aggregate, both as this waste material can be disposed and contributes to economy as well as part of natural resource usage can be avoided.

In this study, an intumescent flame retardant composed of ammonium polyphosphate/pentaerythritol (2/1) was incorporated in rigid polyurethane foams in 5, 10 and 15 wt %. Effects of the intumescent flame retardant additions on the flame resistance and harmful emissions of the foams were investigated by using cone calorimeter tests. It was determined that the flame resistance of the foam was significantly increased with the addition of the intumescent flame retardant Furthermore, smoke, carbon monoxide and nitrogen monoxide emissions causing suffocation and poisoning were decreased in different ratios with the addition of the intumescent flame retardant. The addition of 15 wt % the intumescent flame retardant into rigid pofrurethane foam resulted in approximately 40 % decrease in the total heat released value and reduced the nitrogen monoxide emission to less than 9 ppm. In this content it was concluded that the intumescent flame retardant synthesized in this study can be preferred as an effective flame retardant material for rigid polyurethane foams due to ensuring better enhancement of flame resistance and harmful emissions.

Günümüzde üretimyöntemleri kadar üretilen maddelerin atıklarından oluşan kirlilikleringiderilme yöntemleri de önemli konuların başında gelmektedir. Bu atıklarınbertaraf edilmesi ve mevcut kaynakların ekonomik ve ekolojik olarak verimlikullanılmasını gerektirmektedir. Dünyada tüketilen en önemli plastikmaddelerden birisi olan polyesterler esaslı polimerler için birçok geri kazanımyöntemi bulunmaktadır. Bunlar temel olarak fiziksel ve kimyasal geri kazanımyöntemleridir. Kimyasal geri kazanım yöntemleri ise glikoliz, aminoliz,metanoliz, hidroliz gibi yöntemlerden oluşmaktadır. Bu çalışmada balyaiplerinden oluşan atıklar glikoliz yöntemi ile geri dönüşüme tabi tutularakaromatik polyester poliol elde edilmiştir. Glikoliz reaksiyonu için çinkoasetat katalizörlüğünde di etilen glikol kullanılmış olup, glikol oranı deneysel parametre olarakincelenmiştir. Elde edilen poliol asit sayısı hidroksil sayısı ve FTIR ilekarakterize edilmiştir. Elde edilen bu poliol ile TDI’ın (tolüen di izosiyanat) reaksiyonu sonucundaise poliüretan malzeme elde edilmiştir. Elde edilen poliüretan malzeme FTIR veTGA ile incelenmiş ve ticari poliüretan ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak polyester bazlı atık balyaiplerinin glikoliz ile geri dönüşüm için elverişli ve uygulanabilir yöntemolduğuna karar verilmiştir., Nowadays, the methods of eliminating thepollution from wastes of the materials produced as much as the productionmethods are important. This requires efficiently use of sources economical andecologically. Polyester based polymers, which is one of the most importantconsumed plastic materials in the world, have lots of number of recyclingmethods. Basically it is called chemical and physical recycling. Chemicalrecycle methods include glycolysis, aminolysis, methanolysis, hydrolysis andetc.. In this study aromatic polyester polyols produced frombale fiber wastes via glycolysis method. Zinc Acetate used as a catalysts anddiethylene glycol used for the glycolysis reaction and moiety of glycolinvestigated as an experimental parameter. Polyurethane material produced viaobtained polyol and TDI (Toluene di Isocyanate) reaction. Obtained polyurethanematerial investigated via FTIR and TGA and compared with the commercialpolyurethane. As a result, it has beendecided that glycolysis is usable and applicable method for the waste balefibers.

ÖZETUV IŞINLARI İLE SERTLEŞEBİLEN SU BAZLI POLİÜRETAN AKRİLATLARIN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONUUV (ultraviyole) ışınları ile sertleşebilen kaplamalar, düşük sıcaklıklarda hızlı sertleşebilme, düşük enerji tüketimi ve daha az çevre kirliliğine yol açması nedeniyle pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür kaplamaların en önemli uygulama alanları , kağıt, ahşap, metal, karbon ve plastik endüstrisidir.Bu çalışmada, UV ışınları ile sertleştirilebilen termal ve mekanik özellikleri iyileştirilmiş su bazlı yeni üretan akrilat oligomerler sentezlenmiştir. Sentezlenen oligomerlerden farklı oranlarda akrillenmiş HEPA (akrillenmiş 2-2-bis(4-β-hidroksietoksi) Fenil Propan) / akrillenmiş HEPFA (2,2-bis(4-β-hidroksietoksi) Fenil 6F Propan ve sol jel içeren kaplama formulasyonları hazırlanarak UV ışınları ile sertleştirilmiş ve kaplama malzemeleri hazırlanmıştır. Hazırlanan kaplama malzemelerinin termal , mekanik ve morfolojik özellikleri incelenmiştir.ABSTRACTTHE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF UV CURABLE WATERBORNE POLYURETHANE ACRYLATESUV curable coating which is one of these techniques, are widely used due to its low energy consumption, leading less environmental pollution, and due to their advantage of being able hardnes quickly even at low temperatures in many areas. The most important fields of application of such coatings are wood, paper, metal, carbon and plastic industries.In this study, UV curable new waterborne polyurethane acrylate oligomers, which were improved thermal and mechanical properties of them, were synthesized . Sol-gel mixture in different ratios, and acrylated 2-2-bis(4-β-hydroxyethoxy) phenyl propane (acrylated HEPA) and acrylated 2,2-bis(4-β-hydroxyethoxy) phenyl 6F (acrylated HEPFA) propane -based coating containing additives were prepared. Thermal and mechanical and morphological properties of the prepared coating material was examined.

Bir diizosiyanatın en az iki aktif hidrojen bulunduran bir bileşikle meydana getirdiği üretan bağı içeren polimere poliüretan (PUR, PU) denir. Poliüretanlar tüm polimer kimyası içerisinde en çok çeşitliliğe sahip olan polimerlerdir. Formülasyonlarına göre rijit, yumuşak, sert elastomer veya integral gibi farklı uygulama alanlarına yönelik farklı özelliklerde yapılar olarak üretilebilirler.Bu yapılardan iç yapısı esnek ve hücreli, kabuk kısmı sert ve kısmen esneyebilen köpüklere İntegral Köpükler, veya İntegral poliüretan denir. İntegral poliüretanlar özel hazırlanmış, iki komponentli poliüretan sistemlerin, basınçlı makinalar yardımı ile kalıba enjeksiyonu sonucunda oluşurlar.Otomotiv sektörünün direksiyon simidi, vites topuzu ve koltuk kafalığı gibi uygulamalarında, integral PU ile yapılan ürünlerde, parça yüzeyinde aşınma dayanımı, cilt yoğunluğu, cilt kalınlığı ve sertlik gibi bazı özellikler aranmaktadır. Parça imalatında oluşan malzeme yapısının ve oluşan cildin aşınma dayanımına etkisi büyüktür. Şişirici gazlı poliüretan malzeme ile yapılan integral parça üretiminde uygun cilt elde edilebilmektedir. Poliüretan imalatında yaygın olarak kullanılan şişirici gazların dolaylı yoldan insan sağlığına, tüm canlılara, bitki örtüsüne ve çevreye ciddi olumsuz etkileri bulunmaktadır. Poliüretan imalatında şişirici gazların kullanımının alternatifi su bazlı poliüretan üretimidir. Ancak su bazlı poliüretan üretiminde uygun mekanik özelliklere sahip cilt elde etmekte bir takım zorluklar yaşanmaktadır. Her ne kadar çevresel açıdan su kullanışlı görünse de, suyla şişirmenin de dezavantajları vardır. Boyutsal kararlılık , viskozite ayarı, ufalanma ve çözünürlük gibi faktörler suyu şişirme ajanı olarak kullanmanın tartışılmasına neden olmuş ve bunun sonucunda bu özellikleri iyileştirmek için bu güne kadar çok sayıda çalışmalar yapılmıştır.Bu çalışmada su bazlı poliüretan integral malzemede üretim parametreleri ve içeriğin cilt oluşumuna etkisi incelenecektir. Polyurethane (PUR, PU) is a polymer composed of a diisocyanate and a compound with minimum 2 active hidrogen, and joined with uretahane links. Poliurethanes are the polymers with the highest variety through the whole polymer chemistry. Depending on the formulations, they can be produced as rigid, soft, hard elastomer or integral forms having different properties due to different application fields. Out of these structures, the foams with the inner section flexible and porous, and the outer shell hard and partially flexible are called Integral Foams, or Integral Poliurethane. Integral poliurethanes are formed by the injection molding of paticularly prepared polyurethane systems with 2 components.Some specific properties like wear resistance, skin thickness, skin density and hardness are requested for the products made of integral PU in automotive industry such as steering wheel, shift lever knob, and head rest.. The material structure and the outer skin formed during the part production has huge influence on the wear resistance. Proper skin layer can be obtained with the production of integral PU using blowing agents. The blowing agents which are widely used in the production of poliurethanes are indirectly having very high negative influence on human health, all creatures, flora and the environment. One alternative to the use of blowing agents is the production of water base poliurethane. But there are hurdles in obtaining a skin layer with proper mechanical properties during the production of water-blown poliurethanes. Although it seems to be environmentally advantageous to use water based poliurethanes, nevertheless there are also disadvantages. Some properties such as dimensional stability, viscosity level, crumbling and solubility caused arguments on the usage of water as blowing agent and consequently many studies has been made to improve these properties.The influence of production parameters and the ingredients of water based integral poliurethanes on skinning is studied. 49

Titreşim, dinamik sistemler üzerinde oldukça önemli olumsuz etkiler oluşturmaktadır. Bu bakımdan dinamik yükler altında çalışan makine elemanlarının nasıl bir davranış gösterdiği makinelerin performansı ve güvenliği açısından son derece önemlidir. Bu nedenle dinamik analizler yapılarak sistemin doğal frekansları, mod biçimleri ve sönüm özellikleri tespit edilmeli ve buna göre gerekli önlemler alınmalıdır. Plak yapıları mühendislikte birçok alanda kullanılmakta olup bu tür yapıların dinamik davranışlarının bilinmesi ve oluşacak titreşimlerin azaltılması oldukça önemlidir. Plak yapıların titreşimlerinin azaltılabilmesi için bir yüzeyine sönüm kabiliyeti yüksek malzemeler takviye edilmektedir. Ayrıca bu sönümleme malzemeleri iki levha arasına yerleştirilerek sandviç yapılar oluşturularak da kullanılmaktadır. Bu çalışmada, üretim maliyeti düşük, hafif, sistemlere kolay uygulanabilen poliüretan köpük kullanılarak plaklarda titreşim yalıtımı yapılması amaçlanmış ve farklı poliüretan takviye kalınlığının sistemin dinamik özelliklerine etkisi deneysel modal analiz yöntemi ile incelenmiştir. Deney sonuçları ANSYS sonlu elemanlar yazılımı ile bulunan sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Excessive vibrations affect the dynamic of systems adversely. In this respect, it is extremely important to know how the dynamic forces on machine elements affect the machine performances and reliability. For this reason the natural frequencies, mode shapes and damping properties of systems have to be determined by performing dynamic analysis on the system and the necessary preventions should be taken according to these results. Plate structures are widely used in many areas of engineering and it is very important to know the dynamic behaviours of structures like these and to reduce the existing vibration. In order to reduce the vibrations of a plate, some materials with high damping capability can be applied to one surface of it. Also, the sandvich structures are constituted by applying these materials between two plates. In this study, the absorbtion of vibration on the plates is aimed by using PU foam such that its production cost is low, it is extremely light in weight and it can be applied to systems easily. Also the effects of the reinforce thickness of PU foam on the dynamic properties of the plate were investigated by using experimental modal analysis method. Experimental results were verified by comparing those of obtained via ANSYS finite element software. 125

Bu çalışmada, iki farklı üst yüzey sistemi uygulanan doğu ladini (Picea orientalis L.) test ve kontrol odunlarının dış ortam koşullarına olan dayanımı araştırılmıştır. Üst yüzey sistemi olarak, iki farklı poliüretan esaslı maddeler karşılaştırılmıştır. Dış ortam testi; farklı rakımlardaki Sürmene sahil, Uzungöl ve Hıdırnebi yaylalarında uygulanmıştır. Doğu ladini örnekleri, dış hava koşullarında renk değişimi ve basınç direncindeki azalma oranı esas alınarak karşılaştırılmıştır. En düşük renk değişimi ve basınç direncindeki azalma Hıdırnebi yaylasında bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre; polyester esaslı maddenin, dış ortam koşullarında renk değişimi ve basınç direncindeki azalmaya karşı doğu ladini odununu oldukça iyi koruduğu belirlenmiştir., In this study, two different surface system applied oriental spruce (Picea orientalis L.) were investigated resistance to the outdoor conditions of the test and control wood. Surface systems were compared as two different property polyurethane-based materials. Outdoor test has been implemented in Sürmene coastal, Uzungol and Hıdırnebi plateaus. Oriental spruce samples were compared based on the discoloration and reduction in fiber to parallel compressive strength in outdoor conditions. The weathering test in Hıdırnebi plateau was found at the lowest discoloration and reduction rate on compressive strength. According to the obtained results; polyester-based material, the oriental spruce wood against discoloration and reduction in compressive strength was determined at outdoor conditions is relatively well preserved

Isı yalıtımında kullanılan çeşitli özelliklerde ısı yalıtım malzemeleri bulunmaktadır. Bunların içerisinde en düşük ısı iletim katsayısına sahip malzemeler poliüretan köpüklerdir. Ayrıca bu köpükler ses, nem ve elektriğe karşı da yalıtım sağlamaktadır. Bu köpük malzemelerin üstün özelliklerinin yanında bazı dezavantajları da vardır. Bunlar tutuşmaya yatkın ve kolayca yanabilir malzemelerdir. Bunlara ek olarak, yanma esnasında ortaya çıkan zehirli gazlar ve is can kayıplarına da yol açmaktadır. Bu sebeplerden dolayı, rijit poliüretan köpük malzemelerin ısıl bozunma ve yanma dirençlerinin iyileştirilmesi için farklı çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmalarda, alev geciktirici sistem ve/veya farklı organik maddeler köpüklere ilave edilebilmektedir. Bu çalışmada, rijit poliüretan köpük malzemelerin ısıl bozunma ve yanma direncini iyileştirmek için karbon ve cam elyaf hem tek başlarına hem de amonyum polifosfat ve pentaeritritolden oluşan bir kabaran alev geciktirici sistem ile birlikte kullanılmıştır. Ayrıca; öğütülmüş dut yaprağı, MDF tozu ve mısır nişastasının kabaran alev geciktirici sisteminde pentaeritritol yerine karbonlaştırıcı madde olarak kullanımı incelemeye alınmıştır. Karbon ve cam elyafların, kabaran alev geciktirici ile birlikte kullanılması durumunda etkili bir ısıl bozunma ve yanma direnci sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca, organik maddeler olan öğütülmüş dut yaprağı, MDF tozu ve mısır nişastasının kabaran alev geciktirici sistem içinde karbonlaştırıcı madde olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. There are different kinds of thermal insulation materials. Among them, rigid polyurethane foam has the lowest thermal conductivity. In addition, the foams provide insulation against sound, moisture and electricity. Besides their great properties, they have some disadvantages. They are more susceptible to ignition and can burn easily. Furthermore, they lead to casualties due to toxic gases and smoke emitted during their burnings. For these reasons, different studies are carried out for improving the thermal degradation and fire resistance of the polyurethane foams. In these studies, the flame retardant systems and/or various organic materials are incorporated into the foams. In this study, carbon and glass fibers with and without an intumescent flame retardant composed of ammonium polyphosphate and pentaerythritol were used to improve the thermal degradation and fire resistance of the polyurethane foams. In addition, the usages of milled mulberry leaves, MDF sawdust and corn starch as charring agent in the intumescent flame retardant system instead of pentaerythritol were investigated. It was found that carbon and glass fiber with the intumescent flame retardant could improve the thermal degradation and fire resistance. In addition, milled mulberry leaves, MDF sawdust and corn starch as organic matters can be used as charring agent in the synthesis of intumescent flame retardant. 94

Termoplastik esaslı ve termoset esaslı kompozit malzemeler üzerinde talep gün geçtikçe artmıştır. Günümüz uygulamalarında, inorganik bir dolgu maddesi yerine kısmen organik bir dolgu malzemesinin kullanılması kabul kazanmaya başlamıştır. Jüt, kenevir, sisal, buğday samanı, pirinç samanı ve ahşap ligno-selülozik dolgu maddeleri imalatta kullanılmaktadır. Poliüretan poliol, izosiyanat ve aerosilin belirli şartlar altında belirli oranlarda karışmasıyla oluşmaktadır. Bu çalışmada takviye elemanı olarak mobilya fabrikası atığı olan Medium Density Fiberboard (MDF) tozu kullanılarak poliüretan esaslı levhalar üretilmiştir. Farklı oranlarda (0br, 7.5br, 15br, 22.5br) mobilya fabrikası atıkları(MDF) ekleyerek, mobilya sektöründe aranılan özelliklere sahip, yoğunluğu düşük, dekoratif vb amaçlı kullanılabilecek ürün üretilmiştir. Tez kapsamında poliüretan esaslı levhaların üretimi gerçekleştirilmiş olup, konuyla ilgili yeni bilgiler üretilmiştir. Üretilen farklı poliüretan levhaların mekanik özellikleri (çekme direnci, eğilme direnci ve darbe direnci) belirlenmiştir. Yapılan testler sonucunda, takviye elemanı oranındaki artış ile çekme direncinin ortalama değerlerinin çok küçük sapmalarla değiştiği, eğilme direncini ve eğilmede elastikiyet modülü değerlerini ise önemli ölçüde etkilemediği gözlemlenmiştir. Bu tip çalışmaların bu konularda yapılacak yeni çalışmaları tetikleyebileceği düşünülmektedir. There is a growing interest and demand on both thermoplastic based and thermoset based composite materials. Nowadays the use of organic filler as a partial replacement of inorganic filler in certain applications has started to gain acceptance. Ligno-cellulosic filler from jute, hemp, sisal, wheat straw, rice straw and wood are utilized in composite manufacturing. Polyurethane is formed by mixing in certain proportions polyols, isocyanates and aerosil under certain conditions. In this study, furniture factory waste, which is obtained from Medium Density Fiberboard, was used as filler. The different rates of furniture factory waste (MDF) were used. Polyurethane which has desirable properties like low density, decorative, etc. in the furniture industry was used as polymer matrix. In this study, polyurethane-based panels were produced and new information has been found out on the subject. The mechanical properties (tensile, flexural and impact resistance) of the produced composites were determined in accordance with ASTM standards. The results of the tests show that the average value of tensile strength changed slightly with increase of the ratio of filler. The increase of filler did not have significant effect on the flexural strength and flexural modulus. This type of study is expected to trigger new studies to be done on these issues. 64

Bu çalışma, yeni tip poli-fonksiyonel metal komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve farklı monomerle polimerleşebilme şartlarının araştırılmasına dayanmaktadır. Sentezlenen poli -OH fonksiyonel komplekslerin, 1,4-toluendiizosiyanat varlığında üretan polimerlerine ve glisidil eter türevleri ile epoksi polimerlerine dönüştürülmesi şartları araştırılmıştır. Çalışmamızda sırası ile (E)-1-((2-(2-hidroksietoksi)etilimino)metil)naftalen-2-ol (LIH2); (E)-1-((2-(2-(2-hidroksietoksi)etiltiyo)fenilimino)metil)naftalen-2-ol (LIIH2); (E)-2,4-di-tert-butil-6-(2-(2-(2-hidroksietoksi)etiltiyo)fenilimino)metil)fenol (LIIIH2) Schiff bazı ligantı ve son olarak 2-aminoetoksi etanol ile 3,5-ditertbutil-2- (E)-2,4-di-tert-butil-6-((2-(2-hidroksietoksi)etilimino)metil)fenol (LIVH2) Schiff bazı ligantları sentezi gerçekleştirilmiştir. Ardından metal asetat tuzları ile (Cu+2, Ni+2, Zn+2, Mn+2, Cd+2, Co+2) Schiff bazı metal kompleksleri elde edilmiştir. Elde edilen poli-OH fonksiyonel grup içeren Cu(LIH)2, Ni(LIH)2, Cu(LIIH)2 ve Ni(LIIH)2 kompleksleri 1,4-toluendiizosiyanat varlığında üretan polimerlerine dönüştürülme şartları araştırılmıştır. Cu(LIIH)2, Ni(LIIH)2, Co(LIIH)2, Cd(LIIH)2, Mn(LIIH)2, Zn(LIIH)2, Cu(LIIIH)2, Ni(LIIIH)2, Co(LIIIH)2, Cd(LIIIH)2, Cu(LIVH)2, Ni(LIVH)2, Co(LIVH)2, Mn(LIVH)2 ve Zn(LIVH)2 komplekslerinin diglisidil eter bis fenol A (DGEBFA) ile epoksi polimerlerine dönüştürülmesi şartları araştırılmıştır. Polimerleşebilen fonksiyonel gruplar içeren ligandlar, bunların metal kompleksleri ve elde edilen metallopolimerler UV, FT-IR, NMR, MASS, GPC ve termal analiz spektroskopileri ile karakterize edilmiştir. In this study, the synthesis and characterization of new type poly-functional schiff bases metal complexes, and the investigation of their polymerizability properties with different monomers were examined. Sentezlenen poli -OH fonksiyonel komplekslerin, 1,4-toluendiizosiyanat varlığında üretan polimerlerine ve glisidil eter türevleri ile epoksi polimerlerine dönüştürülmesi şartları araştırılmıştır. The Synthesized poly OH-functional complexes were investigated to determine the polymerization condition to urethane polymers in presence of 1,4–toluenediisocyanate and to epoxy polymers with diglycidyl ether, respectively. The synthesis of (E) -1-((2-(2-hydroxyethoxy)ethylimino)methyl)naphthalene-2-ol (LIH2), (E)-1-((2-(2-(2-hydroxyethoxy)ethylthio)phenylimino)methyl)naphthalene-2-ol (LIIH2), (E)-2,4-di-tert-butyl-6-((2-(2-(2-hydroxyethoxy)ethylthio)phenylimino) methyl) phenol (LIIIH2) and (E)-2,4-di-tert-butyl-6-((2-(2-hydroxyethoxy) ethylimino)methyl) phenol (LIVH2) as schiff bases ligands were performed. The hydroxyl armed complexes were prepared by utilizing the concentrated synthesis method using metal acetate salts of Cu+2, Ni+2, Zn+2, Mn+2, Cd+2 and Co+2 ions due to receiving higher yield and easy purification. Metal containing polyurethanes (PUP) were synthesized by the addition polymerization of 1,4-toluene diisocyanate (TDİ) with the prepared bis-OH functionalized Schiff base complexes [Cu(LIH)2, Ni(LIH)2, Cu(LIIH)2, Ni(LIIH)2] and chararacterized. Metal containing epoxy polymers (EPO) were prepared with the prepared bis -OH functionalized Schiff base complexes [Cu(LIIH)2, Ni(LIIH)2, Co(LIIH)2, Cd(LIIH)2, Mn(LIIH)2, Zn(LIIH)2, Cu(LIIIH)2, Ni(LIIIH)2, Co(LIIIH)2, Cd(LIIIH)2, Cu(LIVH)2, Ni(LIVH)2, Co(LIVH)2, Mn(LIVH)2, Zn(LIVH)2] in the presence of diglycydil ether bis phenol A (DGEBFA) and investigated. The prepared ligands, complexes and their PUP, EPO polymers were characterized by the combination of 1H-NMR, 13C-NMR, FT-IR, Maldi-TOF MS, GPC, UV-vis., fluorescent spectroscopy and elemental analysis data. 279

Poliüretan esaslı kompozit malzemeler tasarım esnekliği, kolay üretim, hafiflik, dayanıklılık, ısıl ve elektriksel yalıtım, çarpışmalarda enerji sönümleme ve korozyona dayanıklılık gibi faydalı özelliklerinden dolayı bir çok endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu malzemeler kolayca tutuşabilen ve yanabilen malzemelerdir. Bu malzemelerin yanması esnasında oluşan ısı yayılımı, is, zehirleyici ve aşındırıcı emisyonlar ciddi zararlara sebep olmaktadır. Bu yüzden, poliüretan malzemelerin farklı tekniklerle ısıl kararlılık ve yanma dirençleri artırılır. Bu teknikler arasında en yaygın olanı, üretim sırasında doğal mineral maddelerin ve alev geciktiricilerin ilave edilmesidir.Bu çalışmada, rijit, esnek, integral ve termoplastik poliüretan malzemelere farklı doğal mineral maddeler ve alev geciktiricilerin ilavesinin malzemelerin ısıl bozunma ve yanma davranışlarına etkileri incelenmiştir. Mineral maddeler içinde, nano kil, nano kalsit, dolomit, talk, kaolen ve barit dolgu maddesi olarak, amonyum polifosfat, pentaritritol ve melaminden oluşan kabaran alev geciktirici sistemler de alev geciktirici olarak malzeme içerisine ilave edilmiştir. Isıl bozunma davranışı termogravimetrik analizle belirlenirken yanma davranışları UL 94 tutuşma testi ve konik kalorimetre testi ile belirlenmiştir. Aynı zamanda, rijit poliüretan köpük malzemelerin ısı iletim katsayıları ve hücre yapıları da incelenmiştir.Genel olarak, doğal mineraller, miktarına ve kimyasal yapısına bağlı olarak, poliüretan malzemelerin ısıl kararlılık ve yanma direncinde farklı seviyelerde iyileştirme sağlamışlardır. Bununla birlikte, doğal minerallerin kabaran alev geciktirici sistemlerle birlikte ilave edilmesinin daha iyi ısıl kararlılık ve yanma direnci sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca, doğal mineral ve kabaran alev geciktirici ilavesinin rijit poliüretan köpük malzemelerde ısı iletim katsayısını az bir miktar artırdığı belirlenmiştir. Polyurethane based composite materials have been used in many industries due to their beneficial properties such as design flexibility, easy production, lightweight, strong, thermal and electrical insulating, energy-absorbing in crash situations and corrosion resistance etc. However, they can be ignited easily and they are combustible materials. The heat release, smoke, toxic and corrosive emissions which are generated during the burning of these materials cause serious hazards. Therefore, the polyurethane materials are modified by variety of techniques to increase their thermal stability and fire resistance, the most common being the use of natural minerals and fire retardant materials in the productions of the materials. In this study, effects of adding different natural minerals and flame retardants on the thermal decomposition and combustion behaviours of rigid, flexible, integral and thermoplastic polyurethanes were investigated. Among the natural minerals, nano clay, nano calcite, dolomite, talc, kaolin and barite were used as fillers in the materials productions and intumescent flame retardant systems composed of ammonium polyphosphate, pentaerythritol and melamine were used as flame retardants. The thermal decomposition of the materials were investigated by using thermogravimetric analysis and the combustion behaviours were determined with UL94 flammability and cone calorimeter tests. Meanwhile, the thermal conductivity and cell structure of rigid polyurethane foams were also examined. In general, additions of the natural minerals improved the thermal stability and fire resistance of the materials at different levels depending on the amount of the minerals in the materials and their chemical compositions. However, it was found that the natural minerals should be used with the intumescent flame retardant systems for better thermal stability and fire resistance. In additions, it was determined that additions of the inorganic minerals and the intumescent flame retardant systems slightly increased the thermal conductivity coefficients of the rigid polyurethane foams. 336

Şekil hafıza özellikli poliüretanların, biyouyumlulukları ve yüksek mekanik özellikleri sebebiyle biyomedikal alanlarda kullanılmaları araştırma konusudur. Şekil hafıza özelliği; yumuşak bölgenin zincir uzunluğuna, yumuşak ve sert bölge oranına, kullanılan zincir uzatıcı cinsi ve miktarına göre değişiklik gösterir. Bu çalışmada, poliüretan sentezinde poliol kaynağı olarak PEG, izosiyanat kaynağı olarak hegzametilen diizosiyanat (HDI) ve zincir uzatıcı olarak 1,4-bütandiol (BD) kullanılarak katalizör ve çözücü kullanılmadan üç farklı zincir uzatıcı oranında ve iki farklı PEG (PEG 1500 ve PEG 3000) kullanılarak biyomedikal saflıkta PU filmler sentezlenmiştir. Çalışmada sentezlenen poliüretanlar için zincir uzatıcı miktarının şekil kararlılığı (Rf) ve şekil hatırlama (Rr) özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Hazırlanan polimerler FT-IR ile karakterize edilmiştir. Polimerlerin ısıl özellikleri ise DSC cihazı ile, viskoelastik özellikleri ise DMA cihazı ile belirlenmiştir. Polimer filmlerin jel içerikleri, çapraz bağ yoğunlukları, kristalografik yapıları, şişme oranları ve hidrofilik özellikleri incelenmiştir. Filmlerin şekil hafıza özellikleri bükülme testi ile belirlenmistir. Çalışma sonunda elde edilen verilere göre, vücut sıcaklığına yakın geçiş sıcaklığına ve düşük temas açısına sahip olan poliüretan malzeme sentezlenebilmiştir. Using shape memory polyurethanes in biomedical applications, is one of the important research subject, due to their high mechanical properties and biocompatibilities. Shape memory property varies depending on the chain length of the soft region, the soft and hard area ratio, type and amount of chain extender. In this study, polyurethane films with biomedical purity were synthesized using, polyethylene glycol (PEG) as polyol, hexamethylene diisocyanate (HDI) as isocyanate, and 1,4-butanediol (BD) as chain extender via catalyst and solvent free polyurethane synthesis where three different ratio of chain extender and two different PEG (PEG 1500 and PEG 3000) were used. In this study, for the synthesized polyurethane films, the effect of amount of chain extender on shape fixity (Rf) and shape recovery (Rr) properties were investigated. Polymers were characterized by FT-IR. Thermal properties of polymers were determined with DSC device, the viscoelastic properties were determined with DMA device. Gel contents, cross-link densities, crystallographic structures, swelling ratios and hydrophilic properties were examined. Shape memory properties of the films were determined by bending test. According to data obtained at the end of the study, polyurethane materials with transition temperatures that close to the body temperature and with low contact angle were synthesized. 95

Çene yüz protezlerinin yapımında kullanılan materyaller, yırtılma ve çekme dayanımlarının yüksek olması ve sertlik açısından yerine geçtiği dokuya benzer olması gibi mekanik ve fiziksel birçok özelliklere sahip olmalıdırlar. Çene yüz protezinin mekanik ve fiziksel özelliklerini iyileştirmek amacıyla, protezin dokuyla temas eden yüzeyi poliüretan astar ile kaplanmaktadır. Ancak poliüretan ve silikon elastomer arasında uzun dönem güçlü bir adezyon sağlamak oldukça zordur. Çalışmanın amacı, yeni poliüretan elastomer yüzeyine primer uygulanmadan silikon ile arasındaki bağlanma dayanımının T-soyma dayanımı testi ile değerlendirilmesi ve ayrıca çekme ve yırtılma dayanımı testleri ile yeni poliüretan elastomerin mekanik özelliklerinin incelenmesidir. Yeni poliüretan elastomerin, silikon ile bağlanma dayanımını değerlendirmek amacıyla, farklı silikon (A-2000, A-2186, MDX4-4210/Silastik Tip A), primer (A-335, A-330 G, A-304), ve astar (poliüretan, yeni poliüretan elastomer) materyalleri kullanılarak, 240 adet test örneği (7.5 x 0.5 x 0.6 cm3) T-soyma dayanımı testi için hazırlanmıştır. Verilerin analizi için üç yönlü varyans analizi ve akabinde Tukey çoklu karşılaştırma testi uygulanmıştır (? = 0.05). Yeni poliüretan elastomer materyalinin mekanik özelliklerini değerlendirmek amacıyla yeni poliüretan elastomer ve poliüretan astar materyalinden 30 adet test örneği yırtılma dayanımı testi için (n:15) ve 30 adet test örneği çekme dayanımı testi için (n:15) hazırlanmıştır. Verilerin analizi için T-Test analizi kullanılmıştır (? = 0.05). Üç yönlü varyans analizi sonuçlarına göre, farklı silikon, primer ve de astar grupları arasında istatistiksel açıdan anlamlı fark vardır (p < 0.0001). Yeni poliüretan elastomer primer uygulanmadan da silikon ile bağlanırken, poliüretan primer uygulanmadan silikon ile bağlanmamıştır.T-test analiz sonuçlarına göre yeni poliüretan elastomer ve poliüretan grupları arasında yırtılma enerjisi, yırtılma ve çekme dayanımları açısından fark yokken, uzama yüzdesi ve plastik deformasyon yüzdesi açısından iki grup arasında istatistiksel açıdan anlamlı fark vardır (p < 0.0001).Sonuç olarak; yeni poliüretan elastomer alternatif bir astar malzemesi olarak çene yüz protezlerinde tercih edilebilir. The maxillofacial prosthetic materials should have many mechanical and physical properties such as high tear and tensile strength, hardness similar to the tissues being replaced. Lining the facial prosthesis with polyurethane film, which has better mechanical and pyhsical properties, is recommended. However it is very difficult to have strong adhesion between polyurethane and facial silicone elastomer. The aim of this study is to evalutation of adhesion capability of a new polyurethane elastomers to silicone elastomers without using primer with T-peel strenght test and evalutation of mechanical properties of new polyurethane elastomer with using tensile and tear strength tests . For evaluating of adhesion capability of a new polyurethane elastomer to silicone elastomer, a total of 240 strip shape (7.5 x 0.5 x 0.6 cm3) test specimens have been prepared using different silicone (A-2000, A-2186, MDX4-4210/Silastic Type A), primer (A-335, A-330 G, A-304), and liner (polyurethane, new polyurethane elastomer) materials for T-peel strength test. Data were analyzed using three-way ANOVA and post-hoc with Tukey (? = 0.05).For evaluating of mechanical properties of liner materials (polyurethane and a new polyurethane elastomer) 30 specimens were prepared for tear test (n:15) and 30 specimens were prepared for tensile tests (n:15). Data were analyzed using T-test (? = 0.05).According to the three-way ANOVA results there were statistically significant differences (p < 0.0001) between different silicone, primer and liner groups. New polyurethane elastomer adhere to silicone elastomers without primers and polyurethane did not adhere to silicone elastomers without primers in all groups.According to the T-test analysis results there were no statistically significant differences for tear energy, tear and tensile strength for each materials. There were statistically significant differences (p < 0.0001) for percentage elongation and percentage of plastic deformation among the materials.For these reasons, new polyurethane elastomer may be preferred as an alternative lining material for maxillo-facial prosthesis 73

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2012, Poliüretanlar yüksek kan ve doku uyumluluğu gösteren polimerler olarak bilinmekte ve medikal alanda kullanılan sentetik polimerler arasında ön sıralarda yer almaktadır. Medikal saflıkta elde edilebilmeleri, ayarlanabilir fiziksel ve mekanik özelliklere sahip olmaları ve biyolojik ortama uyumlarının kolayca sağlanması poliüretanların biyomedikal amaçlı kullanımlarını arttırmıştır. Şekil hafıza özelliğinin bulunması, ardından da geliştirilmesi ile polimerlerde bu özellik aranmış ve poliüretanda şekil hafıza özelliğinin var olduğu bulunmuştur. Bunun üzerine poliüretanların şekil hafıza özelliğinin geliştirilmesi ve uygulama alanına yönelik modifikasyonlarının yapılmasıyla ilgili çalışmaların sayısı artmıştır. Bu çalışmada, polietilen glikol (PEG), hint yağı (HY), hegzametilen diizosiyanat (HDI) ve 1,4-bütandiol (BDO) kullanılarak katalizör ve çözücü kullanılmadan farklı HY/PEG oranlarında ve farklı PEG ortalama molekül ağırlıklarına sahip olacak şekilde biyomedikal saflıkta poliüretan (PU) filmler hazırlanmış ve şekil hafıza özelliklerini belirlemeye yönelik performans testleri yapılmıştır. Çalışmada, PEG 1500, 3000 ve 8000 kullanılmış ve HY/PEG oranı 50/50, 60/40 ve 70/30 olacak şekilde polimer filmler sentezlemiştir. Poliüretanların şekil hafıza özelliği incelenirken, bükülme testi kullanılmış, şekil hafıza özelliği parametreleri olan şekil kararlılığı ve şekil hatırlama oranları belirlenmiştir. Bu yöntem ile, PU filmlerinde hem yumuşak bölge uzunluğunun ve/veya sert bölge içerik yüzdesinin değiştirilmesinin hem de programlama evresindeki soğutma hızının şekil hafıza özelliği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sentezlenen PU filmlerin yapısal karakterizasyonu için Fourier transform infrared (FT-IR) spektroskopisi, ısıl karakterizasyonu için ısıl gravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve viskoelastik özelliklerinin belirlenmesi için dinamik mekanik analiz (DMA) kullanılmıştır. Sentezlenen PU filmlerin kristalografik yapısını aydınlatmak amacıyla X-ışını kırınımı (XRD) çalışmaları yapılmıştır. Sentezlenen PU filmlerin şişme oranları ve Soxhlet ekstraktörü ile jel içerikleri belirlenmiştir. Çapraz bağ yoğunluğu ve iki çapraz bağ arasındaki ortalama molekül ağırlıği hem Flory-Rehner eşitliği kullanılarak hem de DMA verilerinden belirlenmiştir. Yumuşak bölge uzunluğu, sert bölge içeriği, kristalinite, geçiş sıcaklığı ve çapraz bağ yoğunluğunun şekil hafıza özelliğini etkilediği bilinmektedir. Yapılan çalışmada, yumuşak bölge uzunluğu ve sert bölge içeriği değiştirilerek örnekler hazırlanmıştır. Polimerlerin kristaliniteleri, geçiş sıcaklıkları, çapraz bağ yoğunlukları ve iki çapraz bağ arasındaki ortalama molekül ağırlıkları, yumuşak bölge uzunluğu ve sert bölge içeriğine bağlı olarak değiştirilmiştir. Çalışmada elde edilen sonuçlara göre, polimerin yumuşak bölge uzunluğu sabitken sert bölge içeriği arttırıldığında hem şekil kararlılığı (Rf) hem de şekil hatırlama (Rr) özelliğinin azalmakta olduğu belirlenmiştir. En yüksek Rf ve Rr değeri gösteren numunelerin genellikle kristaliniteleri yüksek, sert bölge içerikleri ve çapraz bağ yoğunlukları düşüktür. En düşük Rf ve Rr değeri gösteren numunelerin ise genellikle amorf yapıda ve HY/PEG oranlarının yüksek olduğu belirlenmiştir. Yumuşak bölge uzunluğunun arttırılmasının Rf i arttığı, Rr ı ise azalttığı bulunmuştur. Sentezlenen polimer filmlerinin şekil hafıza özelliklerine yumuşak bölge uzunluğu ya da sert bölge içeriğinin hangisinin daha fazla etki ettiğini belirlemek amacıyla, elde edilen verilerden regresyon analizi yapılarak matematiksel bir ifade elde edilmiştir. Programlama kademesinde uygulanan soğutma hızı da şekil hafıza özelliğini etkilemektedir. Yapılan literatür araştırmasında, hazırlanan bir numune için hem yumuşak bölge uzunluğunu ve sert bölge içeriği gibi yapısal özelliklerin hem de programlama evresindeki soğutma hızının şekil hafıza özelliğine etkisinin incelenmediği görülmüştür. Yapılan bu tez çalışmasında, polimer filme programlama kademesinde iki farklı sıcaklık programıyla geçici şekil kazandırılmış ve bu sıcaklık programlarının şekil hatırlama ve şekil kararlılığına etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, geçiş sıcaklığının arttırılması ile hem Rf hem de Rr ın bir miktar arttığı belirlenmiştir. Şekil hafıza özelliği kullanılacak poliüretanlarda, numunenin tekrar kullanılabilirliğinin test edilmesi amacıyla her numune art arda 6 kere test edilmiş ve şekil hafıza özelliği parametrelerinin oranlarında % 2 oranında bir düşüş belirlenmiştir. Sentezlenen tüm PU numunelerinin camsı geçiş sıcaklıklarının oda sıcaklığı altında olduğu belirlenmiştir. Numunelerin jel içeriklerinin yumuşak bölge uzunluğuna ve sert bölge içeriğine bağlı olduğu tespit edilmiştir. Şişme oranlarının yumuşak bölge uzunluğunun artması ve sert bölge içeriğinin azalması ile arttığı bulunmuştur. Temas açısının yumuşak bölge uzunluğunun artması ve sert bölge içeriğinin azalmasıyla düştüğü belirlenmiştir. Çalışma sonuçları birlikte değerlendirildiğinde, PU-3000-50 kodlu poliüretanın şekil hafıza özelliğinden yararlanılarak, vücut içi uygulamalarda kullanılabilecek malzemeler hazırlanabileceği sonucuna varılmıştır., Polyurethanes (PUs) are an important class of materials with wide application such as coatings, binder resins, fibers, and high-performance elastomeric products. Polyurethanes are most preferred polymers among the synthetic polymers which are used in biomedical applications. Medical purity that they can be obtained, the physical and mechanical properties can be adjusted easily to ensure compliance with the nature and the biological environment, increased use of polyurethanes for biomedical applications. For some of these applications such as vascular prostheses, artificial skin, pericardial patches, soft-tissue adhesive, drug delivery devices, scaffolds for tissue engineering, besides biocompatibility, biodegradability is a must have factor. PU elastomers are multiblock copolymers which include two segments (hard and soft) on its structure and exhibit good elasticity even with a wide variation of hardness. The thermodynamic incompatibility between hard and soft segments leads to microphase separation, which is responsible for the excellent elastomeric properties of PUs. Microphase separation, as well as the chemical structures of soft and hard segments, the types of extender cross-linked reagents that were used, crosslink density and reaction conditions all strongly influence the mechanical properties and thermal stabilities of PU elastomers. Nowadays, the high price of petroleum raw materials, lack of petroleum products, and strict environmental rules and regulations are pressuring synthetic polymer scientists to use natural renewable resources as the feedstock for the improvement of many industrially important polymers. The preparation of polymers from renewable sources such as vegetable oil-based materials becomes popular because of these concerns, especially economic and environmental concerns. The vegetable oils also have other advantages such as renewability, easy availability in a large quantity, environmental friendliness, biodegradability, and overall low cost. Vegetable oils are triglycerides of fatty acids. In order to use these compounds as starting materials for polyurethane synthesis, it is needed to functionalize them to form polyols. Among vegetable oils, castor oil represents a talented raw material due to its low cost, low toxicity, and its availability as a renewable agricultural resource. Its major ingredient, recinoleic acid (12-hydroxy-cis-9-octadecenoic acid), is a hydroxyl containing fatty acid. So, castor oil can be used directly as a raw material for the preparation of polyurethanes without any extra modification. Occurrence of ester groups in the structure of plant oil renders prepared polyurethanes to be hydrolytically degradable. Shape memory materials (SMMs) are smart materials that have the ability to return from a deformed state (temporary shape) to their original shape induced by an external effect. The external effect can be thermal heating, light, electric and magnetic field etc. Because of the simplicity for setting, the commonly used effect is thermal heating. A thermo sensitive shape memory material has a capability to recover its temporary shape to original shape above a transition temperature. The first shape memory polymer (SMP), polynorbornene, was produced by Nippon Zeon Company in 1984. Following, different forms of SMPs, such as poly (isoprene-butadiene-styrene), polyurethane, polystyrene, etc. have been prepared. SMPs have lots of advantages, they can be classified as showing much better versatility of chemical structure, lower manufacturing cost, easier pretreatment procedure, higher recoverable deformation, low density and lower recovery temperature. Due to these versatile properties, SMPs are used in aerospace, textile and cosmetics industries and for biomedical applications. Shape memory polyurethanes (SMPUs) are one of the most typical thermo-sensitive SMPs, which were extensively studied in the near past decades. SMPU, first developed by Mitsubishi Chemical in 1988, is the most preferred because of its distinguished properties covering a wide shape recovery temperature range (–30 to +70°C), easy processing conditions, a high shape recovery rate and a possible biocompatibility. A segmented SMPU has two phases (hard and soft segments) on its structures, and these segments cause phase separation. The crystalline part of polyurethane occurs in soft segment which forms reversible phase and also, it determines the shape recovery temperature. Soft segment absorbs the energy of external effect and keeps the material elastic at low temperature. On the other hand, the hard segment composes the frozen phase. Hydrogen bonding and dipole-dipole interaction hold hard segments together, thus original shape of the polymer is recovered on heating above the transition temperature. The shape memory effect of SMPU is especially influenced by the hard segment content (HSC) and the soft segment length (SSL). The shape memory effect is not only related to the material structure, but also the applied process such as programming or shape-holding conditions. Depending on the area that is to be used, SMP should have some properties. From a biomedical point of view, it is important to produce biodegradable and biocompatible SMP which has a high shape recovery rate and a recovery temperature near the human body temperature. The biodegradable and biocompatible SMPU has been used for heart stents, apparatus for obesity, ear canal, etc. Since the main aim of this study is to prepare shape memory polymers for tailored transition temperature close to human body temperature, two of the most important parameters which are polymer composition and programming conditions, were investigated. For this purpose, firstly, a series of polyurethane were prepared from polyethylene glycol with different molecular weight (PEG 1500, 3000 and 8000) and castor oil by one-shot bulk polymerization method. Hexamethylene diisocyanate and 1,4-buthane diol were used as diisocyanate component and chain extender, respectively. It is important to use chain extenders and crosslink agents in the synthesis. Since researchers found that the linear SMPUs are not able to withstand the cyclic distortion and recovery test, shape memory effect is tried on crosslinked PUs. The addition of a crosslinking agent into the polyurethane chain improved the mechanical and shape memory properties, retention of high shape recovery rate after repetitive test cycles and attainment of higher mechanical properties. These PUs synthesis were catalyst- and solvent-free synthesis. Then, their shape memory properties were determined by bending test with two different cooling rates in programming step, and the influence of HSC, SSL and cooling rate on shape memory properties were investigated. Shape memory properties such as shape fixity rate (Rf) and shape recovery rate (Rr) of the polyurethanes were determined by bending test at two different temperature programs (temperature difference; ΔT=60 and 40°C in programming step), and the results were compared to each other. The relatively high Rf and Rr values were obtained for the samples programmed at high temperature difference. Rf increased with decreasing HSC, and Rr tended to decrease with increasing SSL. After evaluating experimental data with a non-linear equation, HSC was found more effective parameter on shape memory property than SSL for the polyurethanes prepared. Also, it is experienced that for the same sample, shape memory properties decreased only 2% even 6 repeats done without interruption. Both chemical and physical crosslinks are very important factors on some properties of polyurethanes including shape memory property. Generally, two methods are used for determination of crosslink density; namely the equilibrium swelling and the rubber elasticity methods. The data obtained by the equilibrium swelling method according to Flory- Rehner equation are evaluated for an explanation of the effect of the chemical crosslinks. On the other hand, the effect of both physical and chemical crosslinks can be determined by the rubber elasticity method using DMA data. For the polyurethane films prepared in this study, crosslink density (υc) and average molecular weight between two crosslinks (Mc) were determined by two methods. As expected, the crosslink density determined by the equilibrium swelling method decreased with increasing both the amount and the molecular weight of PEG in polyurethane structure. In other words, the crosslink density decreased with decreasing HSC, and with increasing SSL for the polymers prepared The average molecular weight between two crosslinks is inversely proportional to crosslink density. Since both chemical and physical crosslinks can be determined by the rubber elasticity method, the crosslink density calculated from DMA curves should be higher than those obtained by the equilibrium swelling method. Additionally, it is expected that increasing castor oil content in polymer structure (increasing CO/PEG ratio) should also increase crosslink density. The unexpected results were obtained for the polymers prepared in this study. This may be due to the existence of the dangling chains origin from castor oil. The dangling chains may act as plasticizer, thus lowering the value which was used for calculation of Mc and υc. From these results it is assumed that the rubber elasticity method is not suitable for determination of Mc and υc of the polymers prepared in this study. The crystallinity of the PUs prepared has important role for the shape memory effect. In order to determine crystallinity, X-ray diffraction (XRD) has been used. According to XRD patterns, crystallinity of polymer increased with increasing of SSL and decreasing of HSC. In order to determine viscoelastic properties of PUs, dynamic mechanical analysis (DMA) studies have been done. Tg of polyurethanes shifted to higher temperature with increasing the molecular weight of PEG. Tg highly depended on SSL. Polyurethane prepared with higher molecular weight of PEG had higher Tg. On the other hand, CO/PEG ratio did not affect the Tg of polyurethanes. The glass transition temperatures (Tg) of all polyurethanes obtained from DMA measurements are below room temperature, consequently they are rubbery at human body temperature. The glass transition temperatures of all polyurethanes found under room temperature. Gel content of the polymers was shown to be dependent on the SSL and HSC. The swelling ratio increased with increasing SSL. For the samples prepared the swelling ratio increased with decreasing HSC. The water contact angle decreased with increasing SSL or decreasing HSC. According to the obtained results, it is concluded that PU-3000-50 coded polyurethane can be used as a material for in vitro applications due to its good shape memory properties., Yüksek Lisans, M.Sc.

Çalışmanın amacı, iğneli ve iğnesiz elektro lif çekim yöntemlerinde elektriksel alanın etkisinde oluşan Taylor koni ve fıskiye yapılarının incelenmesi ve fıskiye ömrünün belirlenmesidir.İki bölümden oluşan bu tez çalışmasında, iki farklı polimer kullanılmıştır. Birinci bölümde, polivinil alkol (PVA) polimer çözeltilerin yüzey gerilimi, iletkenlik ve viskozite özellikleri belirlenerek bu çözeltilerden silindirli elektro lif çekim yöntemi (Nanospider) kullanılarak nano lif esaslı yüzey üretimi gerçekleştirilmiştir. Lif çekimi esnasında eş zamanlı kamera kayıtları alınmış ve Taylor koni sayısı, Taylor koni çapı ve fıskiye ömrü hesaplanarak analiz edilmiştir. Son ürün olarak elde edilen PVA nano lif esaslı yüzeylerden lif çekim performansı değerleri hesaplanarak taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile lif morfolojisi analizi gerçekleştirilmiştir. İkinci bölümde, poliüretan (PU) polimeri kullanılarak yine yüzey gerilimi, iletkenlik ve viskozite gibi çözelti özellikleri belirlenmiştir. Bu bölümde, iğneli ve silindirli elektro lif çekim yöntemleri kullanılarak PU nano lif esaslı yüzey üretimi gerçekleştirilmiştir. Lif üretimi esnasında yine kameralı kayıtlar ile eş zamanlı olarak fıskiye üzerinden geçen elektrik akım ölçüm kayıtları alınmıştır. Lif çekim performansı değerleri hesaplanan PU nano esaslı lif yüzeylerin görüntüleri SEM ile elde edilerek lif morfolojileri analiz edilmiştir. Her iki polimer çözeltisinden elde edilen bulgular kıyaslanarak analiz edilmiştir.Silindirli elektro lif çekimi esnasında fıskiye üzerinden geçen elektrik akım ölçümü ile ilgili ilk çalışmalar bu tez kapsamında gerçekleştirilmiş olup, elde edilen bulguların bu yöntemin mekanizmasının daha iyi anlaşılmasında faydalı olacağı düşünülmektedir. The aim of this thesis is the investigation and determination of Taylor cone, jet and life of jet which is under the effect of electrical field in needle and needleless electrospinning.In this thesis, two different kind of polymer solutions were used and examined in two chapter. In the first chapter, the poly(vinyl alcohol) polymer solution properties such as surface tension, conductivity and surface tension were determined. After determination of solution properties, PVA was spun on roller electrospinning (Nanospider) and fabricated. During the spinning process, camera record was taken to examine the structure and diameter of Taylor cone and life of jet. Fabric throughput was calculated from PVA nanofiber web and then fiber morphology was determined by using Scanning Electron Microscopy (SEM).In the second chapter, polyurethane polymer solutions were used. Surface tension, conductivity and viscosity of polyurethane (PU) polymer solutions were examined. In this chapter, needle and needleless electrospinning methods were used to produced PU nano webs. During spinning stage, camera records were simultaneously taken with current test on jets. Fabric throughput was calculated and fiber morphologies were identified by using SEM. As a result, both polymer solution results were compared and concluded.In this thesis, measurement of the current for one Taylor cone was measured during roller electrospinning system. The results will be helpfull for future works to clarify the mechanism of roller electrospinning system. 157

Bu çalışmada, ülkemizde doğal olarak yetişmekte olan bazı ağaç türü odunlarına uygulanan çeşitli verniklerin yapışma dirençleri araştırılmıştır. Bu amaçla yapraklı ağaç türlerinden Doğu Kayını (Fagus orientalis Lipsky.), iğne yapraklı ağaç türlerinden Doğu Ladini (Picea orientalis L. (Link.)); yüzey işlem sistemlerinden poliüretan, selülozik ve akrilik vernik kullanılmıştır. Standart boyutlarda hazırlanan deney örneklerinde hava kurusu (% 12) yoğunlukları ile verniklerin kuru film kalınlıkları ve yapışma dirençleri belirlenmiştir.Sonuç olarak ağaç türüne göre film kalınlıkları en yüksek poliüretan vernikte elde edilmiş, onu biraz düşük değerlerle akrilik ve selülozik vernikler izlemiştir. Vernik çeşitlerine göre yapışma dirençleri ise; poliüretan vernikte 3,22 N/mm2, akrilik vernikte 1,96 N/mm2 ve selülozik vernikte 0,80 N/mm2 çıkmıştır. Ağaç türlerine ait yapışma dirençlerinde Doğu Kayını daha yüksek değerler göstermiştir. In this study, adhesion resistance of varnish applied to some wood species naturally growing in Turkey were searched. For this purpose hardwood species (oriental beech), coniferous wood species (oriental spruce) and polyurethane in surface treatment systems, cellulosic and acyrlic varnish were used. The standard sizes were measured air dry (12 %) density of prepared samples in standart sizes, dry film thickness and adhesion strength as applied surface treatment varnishes were investigated.As a result, according to wood species the highest film thickness of polyurethane varnish was obtained. According to adhesion resistance of the varnish types; polyurethane varnish 3,22 N/mm2, acrylic varnish 1,96 N/mm2 and cellulosic varnish 0,80 N/mm2 values were obtained. The adhesion resistance belonging to wood species of the showed higher values than oriental beech. 101

Esnek köpük, sert köpük, sert termoset plastik poliüretan ve termoplastik poliüretan elastomerler gibi farklı çeşitleri bulunan poliüretan malzemeler hafiflik, dayanıklılık, ısıl ve elektrik yalıtımı, emniyet, tasarım kolaylığı, üretim kolaylığı, çarpışmalarda sönümleme kabiliyeti ve korozyona dayanıklılığı gibi birçok avantajlarından dolayı farklı endüstrilerde tercih edilmektedir. Bununla birlikte, poliüretan malzemeler kolay tutuşabilir ve yanabilirler. Bu yüzden poliüretan malzemelerin yanma dirençlerinin iyileştirilmesi üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalarda, yanmaya dirençli poliüretan malzeme üretmek için farklı alev geciktirici maddeler, kabartma ajanları ve dolgu maddeleri kullanılmıştır. Bu aşamada, alev geciktiricilerin, kabartma ajanlarının ve dolgu maddelerinin poliüretan ham maddeleri ile uyumu ve poliüretan malzemelerin mekanik özelliklerine olumsuz etkileri dikkate alınmalıdır.Bu tezde, yalıtım ve otomotiv endüstrilerinde kullanılan sert poliüretan köpükler incelemeye alınmıştır. Bu kapsamda, yanma direncini iyileştirebilen farklı alev geciktiriciler ve dolgu maddeleri sert poliüretan köpük üretiminde kullanılmıştır. Bu alev geciktiricilerin ve dolgu maddelerinin sert poliüretan köpüklerin mekanik ve ısıl özelliklerine etkileri incelenmiştir. Polyurethane materials such as flexible foams, rigid foams, hard thermoset plastic polyurethanes and thermoplastic polyurethane elastomers are preferred in many industries due to many advantages such as lightweight, strong, durable, thermal and electrical insulating, safety, design flexibility, easy production, energy-absorbing in crash situations, and corrosion resistance etc. However the polyurethane materials can easily ignite and burn. Therefore, many studies have been performed for enhancing the fire resistive of them. In these studies, different flame retardant materials, blowing agents and fillers have been used to produce fire resistive polyurethane materials. In this stage, care should be taken regarding the compatibilities of flame retardants, blowing agents and fillers with the raw materials of polyurethane and negative effects on the mechanical properties.In this thesis, rigid polyurethane foams used in insulation and automotive industries were under consideration. In this concept, different flame retardants and fillers which can enhance the fire behaviour of the foams were used in the production of rigid polyurethane foams. The effects of the flame retardants and filler materials on mechanical, physical and thermal properties of rigid polyurethane foams were investigated. 114

Bu çalısmada genel olarak ülkemizde çok yeni bir konu olan ve üzerinde çok fazlabir çalısmaya rastlanmayan elektrospinning yöntemi ile nano lif üretimi anlatılmıs, dahasonra lif kalitesini etkileyen faktörler hakkında genis bilgi verilmistir. Çesitli çözeltiözelliklerinin elde edilen lif kalitesine etkisi arastırılmıstır.Çalısmanın deneysel kısmında, ilk olarak, iki farklı poliüretan polimeri (PU-1 vePU-2) dimetilformamid (DMF) ve dimetilasetamid (DMA) çözücüleri içinde çözülmüs vetuzlu (TEAB) ve tuzsuz olarak farklı konsantrasyonlarda çözeltiler hazırlanmıstır. Elektrikiletkenliği, dielektrik, yüzey gerilimi ve viskozite gibi çözelti özellikleri belirlenmis veiğneli elektrospinning yöntemi kullanılarak lif üretimi gerçeklestirilmistir. Daha sonraelektron taramalı mikroskop görüntüleri (SEM) kullanılarak lif morfolojisi ve lif çapıbelirlenmistir. Ortalama lif çapı ve lif üniformitesi hesaplanmıstır. Son olarak tüm sonuçlaranaliz edilerek birbirleri arasındaki iliskiler ortaya konmustur.Elde edilen sonuçlara göre, TEAB tuzu kullanımının iletkenlik ve kapasitansdeğerlerini artırarak, lif çapı ve lif morfolojini etkilemistir. Lif üniformitesi ve lifmorfolojisi açısından en düzgün ve üniform lifler % 6 PU-1 / 0.8 TEAB / DMFçözeltisinden elde edilmistir. Ortalama lif çapı en ince olan lifler ise %5 PU-1 / 0.8 TEAB /DMA çözeltisinden elde edilmistir. In this study, the knowledge is widely given about elektrospinning of nanofiber andespecially factors effecting of nanofiber quality which is a new subject in our coutry. Thereisn?t much study in this area. The Effect of various solution properties on nanofiber qualityhave been researched.In the experimental part of this study, firstly, polymer of polyurethane in the fiberform was solved in dimethylformamide (DMF) and dimethylacetamide (DMAA) by usingdifferent concentrations of polyurethane with TEAB and without TEAB salt. Solutionproperties such as conductivity, dielectric, surface tension and viscosity were determined.Then solutions were electrospun into nanofibers and fiber properties were indicated. Thefiber morphology and diameter of the polyurethane nanofibers were determined using ascanning electron microscopy (SEM) and the average fiber diameter and fiber uniformitywere calculated. Then, all results were analysed and exposed the relations between theseparameters.According to the obtained results, TEAB salt increased conductivity and capasitancevalues. Also, it have effected fiber diameter and morphology. Obtained fiber from % 6 PU-1 / 0.8 TEAB / DMF solution had best uniformity and morphology. Obtained fiber from%5 PU-1 / 0.8 TEAB / DMA solution had finest fibers. 136

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2011, Bu çalışmada; çamur köpüklendirme (polimer emdirme) yöntemi kullanılarak açık hücreli alüminyum ile %2 ve %4 bakır takviyeli alüminyum köpük üretilmiş ve üretilen köpüklerin karakterizasyonları yapılmıştır. İlk olarak; belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılan saf su içerisinde polivinil alkol çözündürüldükten sonra metal tozları da eklenerek bir çamur karışımı hazırlanmıştır. Belirli ebatlarda kesilen açık hücreli poliüretan sünger bu karışıma daldırılarak çamur karışımı ile kaplanmıştır. Çamur karışımı ile kaplanan köpükler önce oda sıcaklığında, ardından da etüvde kurutulmuş ve son olarak da poliüretan sünger giderilerek, yapı sinterlenmiştir. Çalışmada, %51-%60 katı oranına sahip çamur karışımları hazırlanmış, yapılan viskozite ve sedimentasyon testleri sonucunda en ideal çamur reçetesinin % 60 katı oranına sahip olan çamur karışımına ait olduğu tespit edilmiştir. Bu ideal çamur karışımı kullanılarak üretilen açık hücreli köpüklerin arşimet prensibine göre yoğunlukları 0,12-0,19 gr/cm3 arasında ve porozite değerleri % 93,2-%95,5 arasında hesaplanmıştır. Makro ve mikro yapıları incelenen açık hücreli köpüklerin XRD analizleri yapılarak; bakır takviyeli alüminyum köpüklere normal atmosfer şartlarında yapılan sinterlemeler sonucunda bakır takviyeli alüminyum köpüklerin yapılarında; CuO ve Cu2O oluştuğu, argon atmosferinde yapılan sinterlemelerde ise bu bakır oksit yapılarının azaldığı görülmüştür. Son olarak açık hücreli alüminyum köpüklerin Vickers sertlikleri 30,6-34,7 HV aralığında ölçülmüştür., In this study we produced open cell aluminum, %2 and %4 copper additional aluminum foam with slurry method (polymer impregnation) and were characterised. In this method; we solubilized polyvinyl alcohol in distile water which is heated at specified temperature then we added metal powder in this mixture and made a slurry. Polyurethane foam which is cut at specified dimensions was impregnated in the slurry and polyurethane foam was coated. The coated foams were dried at room temperature then in drying oven. Lastly polyurethane burned out and metal foam was sintered. In this study, %51-%60 solid ratio slurries have been prepared. As a result of viscosity and sedimentation test, % 60 solid ratio slurry have been determined as optimal slurry receipt. Open cell foams densities by principal of Archimed have been calculated in the range of 0,12-0,19 gr/cm3 and the porosity values have been calculated within % 93,2- %95,5 which are produced with optimal slurry receipt. Macro and micro structures of open cell foams have been examined. As a result of XRD analyses, in the structure of copper reinforced aluminium cell foams, the occurence of CuO and Cu2O in the normal atmosphere conditions and the decrease of the ratios of CuO and Cu2O in the argon atmosphere were determined during sintering. Vickers hardness of open cell aluminum foams have been calculated within 30,6-34,7 HV., Yüksek Lisans, M.Sc.

Çalışmanın amacı, silindirli elektro lif çekim yöntemi (Nanospider) ile poliüretan nano lif esaslı yüzeylerin üretiminin gerçekleştirilerek, çözelti özellikleri ile lif çekimi proses parametreleri ve ürün özellikleri arasındaki ilişkilerin belirlenmesidir.Birinci bölümde, poliüretan polimer çözeltilerin elektrik (iletkenlik, dielektrik ve akım), yüzey gerilimi ve reolojik (viskozite, kompleks modül), özellikleri belirlenmiştir. İkinci bölümde, elektrostatik kuvvet ile nano lif çekiminin temel prensibini oluşturan Taylor koni yapısının oluşum safhaları yüksek hızlı kamera ile zamana bağlı olarak görüntülenerek analiz edilmiştir. Üçüncü bölümde, optimum proses parametreleri sağlanarak poliüretan çözeltilerinden silindirli elektro lif çekim yöntemi ile nano lif esaslı yüzeyler elde edilmiş ve daha sonra bu yüzeyler kullanılarak lif çekim performansı (g/dk/m) değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca proses esnasında dijital kamera kullanılarak, her bir çözelti için silindir yüzeyinde oluşan Taylor koniler görüntülenmiştir. Daha sonra bu görüntüler analiz edilerek birim alandaki Taylor koni sayıları ve her bir Taylor koniye ait lif çekim performansı değerleri belirlenmiştir. Çalışmanın son bölümünde taramalı elektron mikroskobu kullanılarak nano lif esaslı yüzeylerin görüntüleri elde edilmiş ve Lucia 32G görüntü analiz programı ile lif çapı, çap üniformitesi ve lif olmayan alan gibi morfolojik özellikler belirlenmiştir.Tez kapsamında yapılan tüm ölçüm ve analizlerden elde edilen sonuçların özellikle kışlık ve sportif giysiler için yarı geçirgen membranlar ve gaz-sıvı malzemeler için kullanılan filtrelerin geliştirilmesinde, atık su temizliği ve doku mühendisliğinde poliüretan nano lif ile kaplanmış iplik üretiminde faydalı olacağı düşünülmektedir. The aim of the study is production of polyurethane nano fiber based surfaces using roller electrospinning (Nanospider) method and determining the relationships between solution properties, fiber spinning process parameters and final-product properties.In the first part, electric (conductivity, dielectric and current), surface tension and rheological (viscosity, complex modulus) properties of the polyurethane polymer solutions were determined. In the second part, the phases of Taylor cone formation depending on time, which is the basic principle of nano fiber spinning with electrostatic force was recorded using high-speed camera and images were analyzed. In the third part, nano fiber based surfaces providing optimum process parameters were obtained by using roller electrospinning method from polyurethane solutions and then spinning performance (g/min/m) values were calculated from these surfaces. Moreover Taylor cones occured on the roller surface for each solution during spinning process by digital camera were recorded. Then these images were analyzed and the number of Taylor cones per unit area and spinning performance values for each Taylor cones were calculated. In the last part of the study, morphological properties such as fiber diameter, diameter uniformity and non-fibrous area of the structure were determined from images of nano fiber based surfaces obtained by scanning electron microscope with Lucia 32G image analyse program.It?s thought that, results from measurement and analyses obtained within this thesis will be useful to develope semipermeable membranes for winter and sportive clothing, filters for gas and liquid media and production of yarn covered polyurethane nano fibers for waste water cleaning and tissue engineering. 222

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2011, Bu çalışmada, yenilenebilir doğal bir kaynak olan hint yağı (HY) ve polietilen glikol (PEG) kullanılarak biyomalzeme olarak kullanılabilecek poliüretan (PU) filmler sentezlenmiştir. Medikal saflıkta poliüretan elde edebilmek için sentezde katalizör ve çözücü kullanılmamıştır. HY/PEG oranına bağlı olarak çeşitli bileşimlerde poliüretan filmler sentezlenmiştir. PU filmlerin karakterizasyonunda Fourier transform infrared (FT-IR) spektroskopisi ile yapı, termogravimetrik analiz (TGA) ile termal davranış, dinamik mekanik analiz (DMA) ile viskoelastik özellikler belirlenmiştir. Poliüretan filmlerin hidrofilik/hidrofobik karakterleri temas açısı ölçümü ile incelenmiştir. Filmlerin yüzey modifikasyonları optimum plazma şartları (güç ve süre) belirlendikten sonra akrilik asit (AA) plazma polimerizasyonu ile yapılmıştır. Filmlerin yüzey karakterizasyonu için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılmıştır. Filmlerin biyouyumlulukları, yüzeye protein adsorpsiyonu ve hücre tutunması çalışmalarıyla belirlenmiştir. Çeşitli bileşimlerde sentezlenen ve bu nedenle de farklı yüzey hidrofilitesine ve pürüzlülüğe sahip olan filmler, bu parametrelere bağlı farklı biyouyumluluk davranışı sergilemiştir. Sadece HY kullanılarak sentezlenen poliüretan filmin en iyi hücre tutunması gösterdiği, bunun yanında HY/PEG oranı bir olan poliüretan filmin pürüzlü yapısından dolayı daha yüksek protein adsorpladığı belirlenmiştir., In this study, polyurethane films which can be used as biomaterials were synthesized by using castor oil (CO), a renewable source, and polyethylene glycol (PEG). Any catalysts and solvents were not used in synthesis to obtain polyurethane films in medical purity. Polyurethane films were synthesized in various compositions depending on the ratio of CO/PEG. Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy was used for structural characterization of synthesized polyurethane films and thermo-gravimetric analysis (TGA) and dynamic mechanical analysis (DMA) were used for viscoelastic characterization of the films. Contact angle measurements were performed to determine hydrophilic/hydrophobic properties of the PU films. After optimum plasma conditions (power and time) had determined, surface modification of the films was done via acrylic acid plasma polymerization. Scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope were used for surface characterization of the films. Biocompatibility of the films was determined via protein adsorption and cell attachment studies. They represented different behavior about biocompatibility depending on synthesis of polyurethane films which have different water absorbance and roughness of the surface from each other in various compositions. The best cell attachment was showed by the polyurethane film which was synthesized by using only CO. As well as, the film which have CO/PEG ratio is equal to one had higher protein adsorption depending on its rough structure., Yüksek Lisans, M.Sc.

Bu çalışmada; ahşap yapı elemanlarının güçlendirilmesinde kullanılan karbon fiber takviyeli polimer uygulamasının, ahşap yapı elemanlarının mekanik performanslarında meydana getirdiği değişim miktarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla; TS 2470 numaralı standart esas alınarak, doğu kayını (Fagus orientalis L.) ve sarıçam (Pinus silvestris L.) odunundan hazırlanan örnekler karbon fiber takviyeli şerit çubuk (CFRP) ile bond 200M epoksi macun ve poliüretan esaslı yapıştırıcı (PU) kullanılarak güçlendirme çalışması yapılmıştır. CFRP ile güçlendirilen bu örnekler, TS 2474 esaslarına göre statik eğilme direnci, TS 2475 esaslarına göre çekme gerilmesi ve TS 2595 esaslarına göre basınç direnci deneylerine tabi tutulmuştur.Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda; statik eğilme direncinde en yüksek artış miktarı, çift bileşenli bond 200M epoksi macun kullanılarak tek yönlü yapılan güçlendirme çalışmasında sarıçam örneklerinde % 108 olarak gerçekleşmiştir. Sarıçam örneklerindeki artış miktarı daha yüksek olmasına rağmen güçlendirilmiş kayın örneklerinin eğilme dayanımı sarıçam örneklerinden daha yüksektir. Çekme gerilmesinde ve basınç direncinde, tek yönlü yapılan güçlendirme çalışmalarında her hangi bir artış bulgusuna rastlanılmamıştır.Sonuç olarak; tarihi yapıların restorasyonunda yapılan güçlendirme çalışmalarında ahşap yapı elemanlarının, eğilmeye zorlanan bölgelerinde, bond 200M epoksi macun ve CFRP şerit çubuk kullanarak tek yönlü bir güçlendirme yapılabileceği, fakat çekme ve basınca zorlanan bölgelerinde CFRP şerit çubuk ile yapılan tek yönlü güçlendirmelerin yeterli olmadığı sonucuna ulaşılmıştır. In this study, it was aimed to identify the amount of change in mechanical performances of wood building materials after they were reinforced with carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Taking TS 2470 standart as basis, samples were prepared from Oriental Beech (Fagus orientalis L.) and Yellow Pine (Pinus silvestris L.) and they were reinforced with CFRP sheets using bond 200M epoxy and polyurethane adhesive. These samples then were subjected to parallel bending strenght (according to TS 2474 standards), parallel tensile strength (according to TS 2475 standards) and parallel pressure to fiber (according to TS 2595 standards) experiments.In parallel bending strenght experiments, the amount of increase was 108 % in yellow pine samples in reinforcement study carried out by applying CFRP to onesurface using bond 200M epoxy. Bending strength of reinforced beech was higher than that of yellow pine, even though the amount of increase in the latter was higher. No significant increase was found in parallel tensile strength and parallel pressure to fiber experiments.As a result, it was concluded that in reinforcement works performed for the restoration of historical buildings, it is possible to apply reinforcement to one surface using bond 200M epoxy and CFRP sheet where wood building material is forced to bend, but application of CFRP to one surface is not sufficient in areas where tensile and pressure loads are present. 97

1,6-Diisosiyanatoheksan ile dihidroksi benzaldehitlerin argon atmosferi altında kopolimerleşme reaksiyonu ile poliüretanlar sentezlendi. Bu poliüretanlar ile aminofenollerin polikondenzasyon reaksiyonu ile poli(azometin-üretan)lar elde edildi. Bu poli(azometin-üretan)ların da oksidatif polikondenzasyon reaksiyonu ile poli(azometin-üretan)ların oligofenol türevleri elde edildi. Reaksiyonlar da yükseltgen olarak NaOCl kullanıldı. Elde edilen poliüretan, poli(azometin-üretan)lar ve oligofenol türevlerinin yapı ve özellikleri UV-vis, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR teknikleri ile karakterize edildi. Sentezlenen tüm bileşiklerin termal özellikleri TGA-DTA ve DSC analizleri ile belirlendi. Elde edilen bileşiklerin sayıca ortalama molekül ağırlığı, kütlece ortalama molekül ağırlığı ve polidisperslik indeksi (PDI) SEC ile belirlendi. Sentezlenen bileşiklerin optik özellikleri ise floresans spektroskopisi ile incelendi. The polyurethanes were synthesized by copolymerisation reaction of 1,6-diisocyanate heksan with dihydroxy benzaldehydes under argon atmosphere. The poly(azomethine-urethane)s were obtained by polycondensation reaction of synthesized this polyurethanes with aminophenols. Their oligophenol deirvatives were synthesized by oxidative polycondensation reaction used this synthesized poly(azomethine-urethane)s. NaOCl was used as oxidants in reactions. The structures and properties of obtained polyurethanes, poly(azomethine-urethane)s and their oligophenol derivatives were characterized by UV-vis, FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR spectral techniques. Thermal properties of all synthesized compounds were determined by TGA-DTG-DTA and DSC analysis. The number-average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw) and polydispersity index (PDI) values of the synthesized compounds were determined by the size exclusion chromatography (SEC). Optical properties of obtained compounds were investigated by fluorescence spectra. 119

Bu çalışmada yenilenebilir kaynaklardan olan pamuk yağı kullanılmıştır. Bu kapsamda, doğal pamuk yağı iki basamaklı bir proses ile poliüretan sanayinin ana hammaddesi olan bitkisel yağ bazlı polyole dönüştürülmüştür. İlk basamak olan epoksillemede, peroksi asit ve bitkisel yağ reaksiyonu ile maksimum epoksi oksijen değeri elde etmek amaçlanmıştır. Bu bağlamda belirlenen parametreler sıcaklık, reaksiyon süresi, çözücü, peroksit ve asit katalizör miktarlarıdır. Parametreler ve seviyeleri Taguchi deney tasarım yöntemiyle optimize edilmiştir.Epoksillenmiş yağ alkol, su ve fluoroborik asit katalizörlüğü varlığında hidroksillenmiş ve bitkisel yağ bazlı polyole dönüştürülmüştür.. Elde edilen polyolün spesifikasyonu hidroksil değeri tayini ASTM D 4274 D standart metoduna göre yapılmıştır.Elde edilen bitkisel yağ bazlı polyol ve petrol bazlı polyol poliüretan esnek sünger oluşturmak üzere izosiyanat ile reaksiyona sokulmuştur. Cottonseed oil was used in this study. For this content, natural cotton seeed oil was converted to vegetable oil base polyol that is raw material of polyurethane industry with two step processes. Maximum epoxy oxygen content was purposed with peroxy acid and vegetable oil reaction in epoxydation step. In this context, parameters were specified. These are temperature, reaction time, amount of solvent, peroxide and acid catalyst. Parameters and levels were optimized by using Taguchi experiment design method to obtaining maximum epoxy oxygen content.Epoxy vegetable oil was reacted with alcohol and water in the presence of acid catalyst in hydroxylation step and vegetable oil based poliol was obtained. Specification of this vegetable oil based polyol was made with ASTM D 4274 D standard method? hydroxyl number measure.Petroleum based polyol and obtained vegetable oil based polyol were reacted with isocyanate for made up the purpose of flexible polyurethane foam. 109

Malzeme yüzeylerine protein adsorbsiyonu tıbbi implantların biyouyumluluğu açısından önemli rol oynamaktadır. Protein adsorbsiyon mekanizmasını açıklamada deneysel yöntemlerin yetersiz olduğu görülmektedir. Moleküler modelleme ve bilgisayar simülasyonları biyomateryallerin biyolojik ortamdaki performanslarına yeni bir bakış açısı sağlamaktadır. Bu çalışmada, farklı konumlardaki fibronektin tip ? modülünün iki farklı poliüretan yüzeyi üzerindeki adsorbsiyon mekanizmaları moleküler mekanik (MM) simülasyon yöntemi ile incelenmiştir. İlk olarak kristalin ve amorf iki poliüretan yüzeyleri (sırasıyla PU1 ve PU2) modellenmiş ve yapısal özellikleri hesaplanmıştır. Daha sonra yüzey ile polimer arasındaki adsorbsiyondan kaynaklanan etkileşim enerjisindeki değişimleri analiz etmek amacıyla her bir konum için enerji minimizasyonları uygulanmış ve madde yüzeyinden 3, 5 ve 7Å uzaklıktaki amino asitlerin sayıları belirlenmiştir. Polimer yüzeyinden 7Å mesafede bulunan amino asitlerin yüzeye adsorplanmış kabul edilmesinin en doğru yaklaşım olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre daha fazla hidrofilik olan PU1 yüzeyi fibronektin ile PU2 yüzeylerine kıyasla daha güçlü etkileşim göstermektedir. Bu durum, kristal PU1'in düzgün bir yüzeye sahip olmasına ve böylece protein ile daha iyi ilişki kurabilmesine dayandırılabilir. Ayrıca adsorpsiyon çalışmalarında amino asitlerin için ? ve ? bağ açılarındaki değişim incelenmiştir. Bu bilgi polimer yüzeylerinin protein adsobsiyonunu artıracak şekilde fonksiyonel gruplarla şekillendirilmesi için kullanılabilir Protein adsorption on material surfaces play a key role in the biocompatibility of medical implants. Experimental methods are insufficient in the explanation of protein adsorption mechanism. Molecular modeling and computer simulations can provide a new aspect at the atomistic level about the performance of biomaterials in a biological environment. In this study, the adsorption mechanism of fibronectin type I module with different orientations on two different polyurethane surfaces studied by molecular mechanic (MM) simulations. Firstly, crystalline and amorphous two polyurethane (PU1 and PU2, respectively) surfaces were modeled and structural properties were estimated. Then, energy minimizations were carried out for each orientation, to analyze changes in the interaction energy between the surface and polymer due to adsorption, and the number of amino acids within a distance of 3, 5 and 7Å from the surface was determined. 7Å distance from the polymer surface accepted best predictors for protein adsorption. Adsorption simulations showed that fibronectin was adsorbed more strongly on PU1 surface compared to PU2 surface, although the latter is less hydrophilic. This can be explained by the regular surface structure of crystalline PU1, allowing a better contact with the protein. Furthermore, the changes of ? and ? angles of the amino acids upon adsorption were also monitored. This information can be used to tailor polymer surfaces with functional groups to enhance protein adsorption 103

Poliüretan esaslı malzemeler hafiflik, dayanıklılık, ısı ve elektrik yalıtım özelliği, tasarım ve üretim kolaylığı, çarpışmalarda sönümleme etkisi, korozyona dayanıklılığı gibi birçok sebepten dolayı otomotiv ve ısı yalıtım endüstrilerinde tercih edilmektedir. Bununla birlikte bu malzemeler kolayca tutuşabilen ve yanabilen malzemelerdir. Bu yüzden poliüretan malzemelerin değişik tekniklerle yanmaya karşı dirençleri artırılmaktadır. Bu teknikler arasında en yaygın uygulama ise poliüretan malzemelere alev geciktirici maddelerin ilave edilmesidir.Bu tez kapsamında, asit kaynağı olarak amonyum polifosfat ve karbonlaştırıcı madde olarak pentaeritritol içeren kabaran bir alev geciktirici, alüminyum trihidroksit, çinko borat, borik asit ve disodyum oktaborat tetrahidrat alev geciktiricileri ısı yalıtım ve otomotiv sektöründe kullanılan rijit, esnek ve termoplastik poliüretan malzemelere farklı oranlarda ilave edilmiştir. Ham ve alev geciktirici ilave edilen poliüretan malzemeler MVSS 302, UL 94 ve konik kalorimetre yanma test cihazlarında test edilerek, alev geciktiricilerin etkileri ortaya konulmuştur. Polyurethane based materials have been preferred in thermal insulation and automotive industries due to many reasons such as lightweight, strong, durable, thermal and electrical insulating, safety, design flexibility, easy production, energy-absorbing in crash situations, corrosion resistance etc. However, the polyurethane materials are combustible materials and can burn easily. Thus, for increasing fire safety, the polyurethanes are modified by variety of techniques to increase their fire resistance, among them the most common technique is the use of flame retardant materials.In this thesis, an intumescent flame retardant material consisting of ammonium polyphosphate as an acid source and pentaerythritol as a carbonific agent, alumina trihydrate, zinc borate, boric acid and disodium octaborate tetrahydrate flame retardants were added in different proportions to rigid, flexible and thermoplastic polyurethane materials used in thermal insulation and automotive industries. The polyurethane materials with and without flame retardants were tested in MVSS 302 test unit, UL94 test unit and a cone calorimeter. The effects of the flame retardants were presented in the thesis. 104

Bu araştırma, farklı pamuk genotiplerini beze sayısı ve gossypol miktarları yönünden karşılaştırarak, gossypol bulunmayan ve fazla gossypol içeren pamuk şiflerinden farklı reaksiyon süresi ve sıcaklığında poliüretan esaslı köpük üretmek, elde edilen köpüklerin fiziksel ve mekanik özelliklerini incelemek amacıyla ele alınmıştır.Araştırma, 2008-2009 yıllarında Kahramanmaraş Tarımsal Araştırma Enstitüsü Deneme Tarlaları ile KSÜ Tarla Bitkiler Bölümü ve Orman Endüstrisi Mühendisliği Bölümü Laboratuarlarında yürütülmüştür. G. hirsutum L. ve G. barbadense L. türlerine ait 50 adet pamuk genotipi, 70 cm sıra arası ve 20 cm sıra üzeri olacak şekilde elle ekilmiştir.Koza örneklerinde beze sayıları (birim alanda-cm2) binoküler mikroskop ile sayılarak ve gossypol miktarları HPLC (High Performance Liquid Chromatography) cihazı ile belirlenmiştir.Tarla denemesi için tesadüf blokları deneme deseni (2 tekerrür) ve laboratuar denemeleri (3 tekerrür) için ise tesadüf parselleri deneme deseni kullanılmıştır.Yüksek ve düşük gossypol içeren pamuk şifleri PEG 400-gliserin/pamuk şifi (3/1) oranı ve sülfürik asit (%9) ile iki boyunlu bir cam balon içerisinde 140 oC, 150 oC ile 160 oC sıcaklıkta ve 60, 90 ve 120 dakika süreler ile reaksiyona tabi tutulmuştur. Optimum sıvılaşma sağlayan reaksiyondan belli bir miktar alınarak belli oranlarda sürfektant, katalizör, MEG ve su ile karıştırılmıştır. Daha sonra bu karışıma belli bir oranda MDI (sertleştirici) katılıp mikserde 8000 rpm hızla 20 saniye sürede karıştırılarak köpükler elde edilmiştir.Gossypol analiz sonucuna göre yüksek (Aşkabat-91) ve düşük (Gossypolsüz-86) gossypol içeren pamuk genotiplerinden elde edilen şifler köpük yapımı için kullanılmıştır.Gossypolsüz pamuk şiflerinin kül, lignin, selüloz, holoselüloz, alfaselüloz ve alkol-benzen kimyasal analiz miktarlarının gossypollü pamuk şiflerinden daha yüksek; bunun yanında, %1'lik NaOH, sıcak su ve soğuk su çözünürlükleri ise daha düşük çıkmıştır.Gossypollü ve gossypolsüz pamuk şiflerinin reaksiyonları sonucu, gossypolsüz genotipin reaksiyona giren pamuk şifi yüzdesinin gossypollü genotipten daha yüksek çıktığı bulunmuştur.Gossypolsüz pamuk şiflerinden elde edilen köpüklerin yoğunlukları, ses izolasyon değeri, ısı kaybı hızı, yanma hızı, hücre kalınlığı, biyolojik bozunma, termal bozunması (TGA), basınç direnci, basınç direncinden hemen sonraki boyut değişim miktarı ve elastikiyet modülü değerlerinin daha yüksek; su alma miktarları, ısı iletkenlik katsayısı, ses iletim hızı ve sıcaklık kapasitesi (DSC) değerlerinin ise gossypollü pamuk şiflerinden elde edilen köpüklerin değerlerinden daha düşük olduğu bulunmuştur.Sonuç olarak, gossypolsüz pamuk şiflerinin gossypollü pamuk şiflerinden elde edilen köpüklere nazaran daha iyi olduğu ve her iki şif örneğinden elde edilen köpüklerin sentetik köpükler ile mukayese edilebilir düzeyde olduğu belirlenmiştir. This research aimed to compare different cotton genotypes for the number and the amount of gossypol glands to produce polyurethane foam using cotton burr having high and no gossypol for different reaction times and temperatures and to evaluate mechanical and physical properties of the foam produced.The experiment was carried out at the research fields of Kahramanmaraş Agricultural Research Institute and research laboratories of the Departments of Field Crops and Industrial Engineering of Forestry at KSU in 2008 and 2009. Fifty cotton genotypes belonging to the Gossypium hirsutum L. and Gossypium barbadense L. genotypes were planted by hand at a distance of 70 cm and 20 cm, between and within rows, respectively.Number of glands (per cm2) on the boll samples were counted with binocular microscope and the amount of gossypol were determined by HPLC.Randomized complete block design with two replications for the field experiment and completely randomized design with three replications for the laboratory experiments were used.Selected cotton burrs were put in the reaction for 140, 150 and 160 oC and 60, 90 and 120 minute with PEG 400-gliserin/cotton burr (3/1) ratio and sulfuric acid (9%) in the glass balloon. Certain amount were taken from liquefied reaction and mixed with surfactant, foaming catalyst, MEG and blowing agent (water). After that, certain amount of MDI was added to the premixed components and stirred at a speed of 8000 rpm for about 20 sec.After analysis, burrs obtained from the genotypes having the highest (Aşkabat-91) and lowest (Gossypolsüz-86) amount of gossypol were used for foam production.The amount of ash, lignin, cellulose, holocellulose, ?-cellulose, alcohol-benzene solubility was higher, but alkali extract (1% NaOH), hot and cold water solubility was lower for the burrs with gossypol than burrs having no gossypol.Cotton burrs with gossypol had more percent burr in the reaction than the burrs with no gossypol.Burrs with no gossypol had higher values for density, sound insulation, speed of cooling, flame speed, cell size, biodegradation, thermal degradation, compressive strength, elongation after pressure and elastic modulus but lower values for water absorption test, sound conduction speed, thermal stability (TGA), heat capacity (DSC) and thermal conductivity than burrs with gossypol.As a result, foams produced from burrs having no gossypol were better than burrs having gossypol but both were almost equal to commercial polyurethane foams. 130

Sunulan çalışmada polianilin'in (PANI); kendinden dopingli (KD), dopingli (D), dopingi alınmış (DA) formları ile poliüretan (PU) polimerlerinden KD?PANI/PU, D?PANI /PU ve DA ? PANI/PU blend (Polimer Alaşımları) polimerleri hazırlanmıştır.Sentezlenen PU, KD?PANI/PU, D?PANI/PU ve DA?PANI/PU blend polimerlerin(polimer alaşımlarının) yapılarını aydınlatmak ve özelliklerini araştırmak için Fourier Transformu Kırmızı Ötesi Spektroskopisi (FTIR) ile spektrumları alınmıştır. Mikrofilmlerin yüzey yapıları SEM ile incelenmiş olup, Diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ile camsı geçiş sıcaklıkları (Tg), kristal erime sıcaklık (Te) değerleri araştırılmış ve karşılaştırılmıştır. Termogravimetrik analiz (TGA) ile PU, KD?PANI/PU, D?PANI/PU ve DA?PANI/PU polimer alaşımlarının bozunma sıcaklıkları bulunmuştur. Elde edilen PU, KD?PANI/PU, D?PANI/PU ve DA?PANI/PU polimer alaşımlarının ısı iletim katsayıları bulunmuş ve ısı iletimi PU> PANI> D-PANI/PU> KD- PANI/PU> DA-PANI/PU şeklinde sıralandığı tespit edilmiştir.Anahtar kelimeler: Polianilin; Poliüretan; Blend;Polimer alaşımları; Isı iletkenliği, SEM, TGA, DSC, FTIR. In the study, self doped PANI/PU, doped PANI/PU and undoped PANI/PU blend polymers are prepared from self doped, doped and undoped polyaniline(PANI) forms and polyurethane (PU) polymers.The prepared PU, selfdoped PANI/PU, doped PANI/PU, and undoped PANI/PU polymers have been analyzed with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and The scanning electron microscope (SEM) to get information about the polymers? structure and properties. As a result of the examining the Differantial Scanning Colarymetry (DSC), Glass transition temperature (Tg) and metting temperature (Te) values has been found out and compared. PU, selfdoped PANI/PU, doped PANI/PU, and undoped PANI/PU polymers? decomposition temperature have been found out with TGA. Also the heat transmission coefficients of the polymers have ben found. The polymers? grading according to heat transmission is shown below;PU > PANI > Doped PANI/PU > Self Doped PANI/PU > Undoped PANI/PUKey Words : Polyaniline; Polyurethane; Blend; Self doped PANI; Doped PANI; Undoped PANI; SEM; TGA; DSC; FTIR. 82

Bu çalışmada doğal kaynaklı poliol kullanarak poliüretan hidrojel sentezlemek ve karakterize etmek amaçlanmıştır. Hidrojeller, büyük bir bölümü su ihtiva eden (% 70-90) polimerik yapılardır. Aynı zamanda hidrojellerin yara örtü uygulamalarında ideal özelliklere sahip olduğu bilinmektedir. Su absorplama yeteneklerinin yüksek olması, suyu ortamdan uzaklaştırmalarını sağlarken aynı zamanda iyileşme için gerekli olan nemli ortamın oluşturulmasını sağlarlar.Poliüretan hidrojeller tek adımlı kütle polimerizasyonu yöntemi ile sentezlenmiştir. Diizosiyanat kaynağı olarak hegzametilen diizosiyanat (HDI), poliol kaynağı olarak hint yağı (HY) ve polietilen glikol (PEG) kullanılmıştır. Polimer reaksiyonu, farklı HY / PEG oranlarında katalizörlü ve katalizörsüz olarak gerçekleştirilmiştir. Katalizörlü reaksiyonda katalizör olarak dibutil-tin-dilaurat (DBTDL) kullanılmıştır. Çapraz bağlayıcı olarak trietilamin (TEA), zincir uzatıcı olarak 1,4-bütandiol (BDO) kullanılmıştır. Sentezlenen hidrojellerin karakterizasyonu Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ile yapılmıştır. Polimerlerin çapraz bağlar arasındaki ortalama molekül ağırlıkları ve çapraz bağlanma yoğunlukları iki farklı metod kullanarak hesaplanmıştır. Polimerlerin termal özellikleri Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Termo-Gravimetrik Analiz (TGA), mekanik özellikleri ise Dinamik Mekanik Analiz (DMA) kullanılarak belirlenmiştir. Hidrofil/hidrofob özelliklerini belirlemek için KSV CAM200 kontakt açı cihazı kullanılmıştır. Ayrıca Soxhlet ekstraksiyonu ile polimerlerin jel içerikleri belirlenmiş, su ile şişme oranları hesaplanmıştır. In this study, polyurethane hydrogel was prepared from natural polyols as an alternative of petroleum based polyols. As is known, hydrogel dressings contain a large proportion of water-often more than 70 to 90 per cent. Also they have many of the characteristics of an ideal dressing. They can removed excess water with their high water absorption properties at the same time it provides the moisture medium for healing.Polyurethane hydrogels were obtained by one-shot bulk polymerization method. Hexamethylene diisocyanate (HDI) was used as diisocyanate resorce and polyol resources were castor oil and polyethylene glycol. Catalyzed and uncatalyzed polymer reactions were carried out. Dibutyl-tin-dilaurate was used as catalyst. Polyurethane reactions were controlled by FTIR spectroscopy. Molecular weight between two crosslinks? and crosslink density? s of polyurethanes were calculated by two different methods. Thermal properties were determined by DSC and TGA. Mechanical properties were determined by DMA. Furthermore, gel contents? of polymers were designated with Soxhlet extraction, also their swelling ratios with water were calculated. 80

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007, Nanokompozitler, bir matris içerisinde nanometre büyüklügünde parçacıkların dagılması ile olusan malzemelerdir. Organik-inorganik kompozitler, hem polimerlerin hem de inorganik malzemelerin özelliklerinin birlesimine sahip oldukları için son yıllarda birçok alanda ilgi uyandırmaktadırlar. Çok iyi dagılmıs nanometre boyutundaki parçacıklar ile hazırlanmıs klasik polimer kompozitlere göre üstün fiziksel özelliklere ( termal, mekanik ve gaz bariyeri gibi) sahiptirler. Polimer nonokompozit hazırlanmasında inorganik parçacık olarak kil, SiO2 ve TiO2 çok sıklıkla kullanılır. Bu çalısmada sentez sırasında farklı asamalarda sisteme nano-kilin eklenmesiyle kompozit hazırlama teknikleri üzerinde çalısmalar yapılmıstır. Kullanılacak olan kil Türkiye’de Bigadiç yöresinden yerli bir kaynaktan olup ülkemiz killerinin önemi ön plana çıkarılmıstır. Laboratuar çalısması asagıdaki basamaklardan olusmustur; Kilin karakterizasyonu, kilin nano boyuta getirilmesi, poliüretan sentezi, çesitli asamalarda sisteme kil girilerek poliüretan-kil nanokompozit hazırlanması, poliüretan-kil namokompozit özelliklerinin belirlenmesi ve hazırlama yöntemlerinin poliüretan-kil nanokompozit özelliklerine etkilerinin belirlenmesi., Nanocomposites are materials that are created by introducing nanoparticulates into a microscopic sample material. Organic-inorganic nanocomposites have attracted a lot of interests in recent years since they usully occupy the combined properties of organic polymers and inorganic materials. They show better physical properties such as thermal, mechanical and barrier properties because of the much stronger interfacial force between the well-dispersed nanometer-sized domain than the conventional polymer/filler composite. Inorganic particles such as clay, SiO2 and TiO2 are widely used for preparation of polymer nanocomposites. This study is based on polyurethane-clay nanocomposites by adding nanoclay at diffirent stage of synthesis. With this study the composite preparation techniques and the interface properties have been studied extensively. The clay for this study is from Bigadic Turkish resources. In laboratory study, the steps of the study are as follows; Characterization of clay, preparation of nanoclay, polyurethane synthesis, synthesis of polyurethane-clay nanocomposite by adding nanoclay at diffirent stage, determination of polyurethane-clay nanocomposite properties and then determination of the effects of preparation methods on polyurethane-clay nanocomposite properties., Yüksek Lisans, M.Sc.