Sol-jel yöntemi çok çeşitli malzemelerin üretilebildiği, çok kullanışlı bir malzeme sentez yöntemidir. Bu yöntem, malzeme yüzeylerinin modifikasyonu içinde kullanılabilmektedir. Görece ucuz ve esnek yapıda olan tekstil malzemeleri, yüksek teknoloji kompozit uygulamaları için de kullanılmaktadır. Bu çalışmada, tetraetil ortosilikatın hidrolizi ile hazırlanan silika sol süspansiyonları, pamuk, poliamid 6.6 (PA 6.6) ve polietilen tereftalat (PET) kumaşlarını kaplamak için kullanılmış olup termal ve mekanik özelliklerine olan etkisi incelenmektedir. Silika sol süspansiyonu içerisine herhangi ilave bir katkı kullanılmadan ve bağlayıcı olarak poli(vinil alkol) (PVA) kullanılarak kumaşların kaplaması gerçekleştirilmiştir. Malzemelerin morfolojileri kaplama işleminden önce ve sonra SEM ile analiz edilmiş olup kaplamaların kumaş yüzeylerinde düzgün dağıldığı teyit edilmiştir. Fonksiyonel gruplardaki değişiklikleri gözlemlemek için numunelerin FTIR spektrumu ile kaplanmış malzemelerin kimyasal yapıları karşılaştırılmıştır. Numunelerin FTIR spektrumları kaplama sonrasında polimer piklerinin kaplama sonrası azaldığını ve bazı numunelerde Si-O bağlanma durumlarını göstermiştir. Silika kaplanmış kumaş numunelerinin termal bozunması üzerindeki etkisi, termogravimetrik analiz (TGA) kullanılarak incelenmektedir. Kaplama sonrasında polimerlerin ısıl bozunma davranışlarının büyük ölçüde aynı kaldığı ancak kalıntı miktarlarında kaplama türüne göre farklılıklar gösterdiği gözlemlenmiştir. Kaplamaların mekanik performansı, büyük ölçüde kumaş malzemesine bağlı olduğu, çekme testi ile tespit edilmiştir. Çekme testleri sonucu kaplamalı kumaşların mekanik performansının büyük ölçüde kumaş hammaddesine bağlı olduğunu göstermiştir.
Sol-jel, Silika, Kaplama, Pamuk, Poliamid 6.6, Polietilen tereftalat
Sol-gel method is a versatile materials synthesis method via which numerous materials can be produced in various forms. The method also can be utilized for the modification of materials surfaces. Textile substrates being relatively inexpensive and flexible, can be used in composite structures for high technology applications. In this study, silica sol suspensions prepared via hydrolysis of tetraethyl orthosilicate were used to coat cotton, polyamide 6.6 (PA 6.6), and polyethylene terephthalate (PET) fabrics and to alter their thermal and mechanical properties. The coating process was conducted by applying the silica sol suspension to the fabric without any other additive and with poly(vinyl alcohol) (PVA) employed as a binder. The morphologies of the materials before and after the coating process were analyzed with SEM, and uniform coating of the fabrics was confirmed. FTIR spectra of the samples were compared to observe changes in the chemical functional groups, which showed the decrease in the substrate polymer peaks upon coating and the presence of Si-O bonding in some instances. The silica coating effect on the fabric samples’ thermal degradation was investigated using thermogravimetric analysis (TGA), showing that the thermal degradation behavior of the polymers mainly remained the same after the coating process. However, amounts of residual materials after burnout have differed with the coating type. The coatings’ mechanical performances were tested with tensile testing, which showed that the effect of the coating is highly dependent on the fabric material.
Sol-gel, Silica, Coating, Cotton, Polyamide 6.6, Polyethylene terephthalate
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors |
|
Supporting Institution | TÜBİTAK |
Project Number | 118C100 |
Thanks | We would like to thank The Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) (Project N: 118C100). We also offer our gratitude to Turkish Aerospace Scientific Research Projects program (TUSAŞ BAP). |
Publication Date | December 31, 2021 |
Published in Issue | Year 2021 Issue: 31 |
Bibtex | @research article { ejosat1000774, journal = {Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi}, eissn = {2148-2683}, address = {}, publisher = {Osman SAĞDIÇ}, year = {2021}, number = {31}, pages = {309 - 319}, doi = {10.31590/ejosat.1000774}, title = {Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics}, key = {cite}, author = {Tav, Abdullah and Öz, Yahya and Akyıldız, Halil İbrahim} } |
APA | Tav, A. , Öz, Y. & Akyıldız, H. İ. (2021). Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , Ejosat 2021 Supplement 1 , 309-319 . DOI: 10.31590/ejosat.1000774 |
MLA | Tav, A. , Öz, Y. , Akyıldız, H. İ. "Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics" . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (2021 ): 309-319 <https://dergipark.org.tr/en/pub/ejosat/issue/66239/1000774> |
Chicago | Tav, A. , Öz, Y. , Akyıldız, H. İ. "Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics". Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi (2021 ): 309-319 |
RIS | TY - JOUR T1 - Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics AU - AbdullahTav, YahyaÖz, Halil İbrahimAkyıldız Y1 - 2021 PY - 2021 N1 - doi: 10.31590/ejosat.1000774 DO - 10.31590/ejosat.1000774 T2 - Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 309 EP - 319 VL - IS - 31 SN - -2148-2683 M3 - doi: 10.31590/ejosat.1000774 UR - https://doi.org/10.31590/ejosat.1000774 Y2 - 2021 ER - |
EndNote | %0 European Journal of Science and Technology Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics %A Abdullah Tav , Yahya Öz , Halil İbrahim Akyıldız %T Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics %D 2021 %J Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi %P -2148-2683 %V %N 31 %R doi: 10.31590/ejosat.1000774 %U 10.31590/ejosat.1000774 |
ISNAD | Tav, Abdullah , Öz, Yahya , Akyıldız, Halil İbrahim . "Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics". Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 31 (December 2021): 309-319 . https://doi.org/10.31590/ejosat.1000774 |
AMA | Tav A. , Öz Y. , Akyıldız H. İ. Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics. EJOSAT. 2021; (31): 309-319. |
Vancouver | Tav A. , Öz Y. , Akyıldız H. İ. Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2021; (31): 309-319. |
IEEE | A. Tav , Y. Öz and H. İ. Akyıldız , "Thermal and Mechanical Properties of Sol-Gel Silica Coated Fabrics", Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, no. 31, pp. 309-319, Dec. 2021, doi:10.31590/ejosat.1000774 |