Silika nano taneciklerinin üretimi, otomotiv hibrit kaplamalarında kullanılması ve performanslarının değerlendirilmesi

Tez kapsamında otomotiv boya uygulamaları için yüzeyi modifiye edilmiş nano taneciklerin kullanıldığı organik-inorganik hibrit kaplamaların geliştirilmesi ve değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda farklı organic yüzey kaplama kimyasalları ile yüzey modifikasyonları yapılmıştır. Yüzeyi uygun şeklide modifiye edilmiş nano boyuttaki (<100nm) silica taneleri ile Otomotiv sektöründe kullanımı olan iki bileşenli (2K) düşük sıcaklıkta film oluşturma özelliğne sahip transparan kaplamanın (verniğin) geliştirilmesi hedeflenmiştir. Nano boyuttaki silika taneleri "sol-gel" methodu baz alınarak TEOS'dan üretilmiştir. Yapılan deney tasarımı sonucunda metanol içinde inorganik silika konsantrasyonu 9.54% ve tanecik boyutu 67nm solüsyonun stabil olarak üretimi gerçekleşmiştir. Üretimi başarı ile gerçekleştirilen içeriği bahsedilen solüsyonun inorganik silika taneciklerinin yüzeyleri farklı fonksiyon grupları içeren silan kimyaları ile modifiye edilmiştir. Yüzeyi modifiye edilen tanelerin karakterizasyonu FTIR, TGA ve SEM analizleri ile yapılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda silika(katı):silan oranının 1:0.5 optimize olduğu görülmüştür. Bu doğrultuda yüzeyi etkin şekilde kaplanmış olan silika taneleri ile otomotiv sektöründe kullanılacak olan hibrit transparan sonkat kaplamasının, (verniğin) formülasyon tasarımı yapılmıştır. Geliştirilen hibrit transparan sonkat kaplamasının reolojisi, film oluşturma kinetiği, film oluşturma öncesi ve sonrası viskoelastik davranışları ile yüzey fizikokimyası karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda 100 katı bağlayıcıda 1.75 birim katı silika içeriğinin verniğin performansına olumlu etki ettiği ve çizilme direncini referansına göre 80% iyileştirdiği tespit edilmiştir.