Poliakrilamid ve poliizobütilen esaslı jel sentezleri ve jel özelliklerinin belirlenmesi
Polyacrylamide and polyisobutylene based gels: Determination of synthesis and gel properties
- Tez No: 151382
- Danışmanlar: PROF.DR. OĞUZ OKAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 177
Özet
POLIAKRILAMID VE POLÜZOBUTELEN ESASLI JEL SENTEZİ VE JEL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ ÖZET Bu çalışma kapsamında, akrilamid (AAm) ve 2-akrilamido-2~metilpropan-sülfonik asit sodyum tuzu (AMPS) komonomerinin su içerisinde serbest radikalik çapraz bağlanma kopolimerizasyonu ile mol oranlan %0 ve % 100 arasında değişen bir seri poliakrilamid (PAAm) esaslı hidrojel sentezlenmiştir. Bu hidrojeller 40 °C'de N,N'- metilen bisakrilamid (BAAm) çapraz bağlayıcısı varlığmda hazırlanmıştır. Çapraz bağlayıcı oram ve başlangıç monomer konsantrasyonu sırasıyla 1/82 ve 0.7 M olarak sabit tutulmuştur. Infrared (i.r) ve elemental analiz teknikleri, kopolimer bileşiminin harcanan monomer büeşimine yaklaşık olarak eşit olduğunu göstermiştir. Bu da monomer ünitelerinin hidrojelin ağ yapı zincirleri üzerinde rastgele dağıldığım destekler. Hidrojelin dengedeki şişme oram jel içindeki AMPS içeriğinin yaklaşık %10 mol olduğu plato bölgesine kadar artar. %10 ve 30 mol AMPS arasındaki j ellerin su içinde dengeki şişmesi sulu NaCl çözeltilerinde olduğu gibi hidrojel içindeki iyonik grup içeriğinden bağımsızdır. Ayrıca bu değerden sonra AMPS içeriğinin artmasıyla j elin şişmesi de % 100 mole kadar düzenli olarak artar. Bir seri kuvvetli polielektrolit P(AMPS) MdrojeUerinin mekanik özellikleri araştırılmıştır. Sentez sonrası bu hidroj ellerin elastik modülleri ilk olarak yük yoğunluğunun artmasıyla artmakta fakat daha sonra düzenli olarak azalmaktadır. Şişmiş haldeki hidrojellerin bu özellMerinin incelenmesiyle jel içinde bulunan çok sayıdaki iyonik grubun jelin şişmesinde etkili olmadığı bulunmuştur. Bu sonuçlar yüklü grupların hidrojelin elastik modülüne iki zıt etkisi olduğunu göstermiştir: Çok katlı çapraz bağlar jel içinde ek çapraz bağlar gibi davranarak iyonik hidrojellerin elastik modülünü artarken, yüklü gruplar elastik serbest enerji ile birbirleri arasında etkileşerek elastik modülü azaltırlar. Deneysel sonuçlar, AAm'in çapraz bağlanma polimerizasyonu sırasında kritik noktadan sonra homojen reaksiyon sisteminin jel ve ayrılan sıvı fazdan oluşan heterojen bir sisteme dönüştüğünü göstermiştir. Polimerizasyon ve çapraz bağlanma reaksiyonlarının ilerlemesiyle ayrılan sıvı fazın azalması ve sonuç olarak reaksiyon sistemi hidrojelin seyrelme derecesinin azalmasıyla tekrar homojen hale dönüşmektedir. Heterojen özellMerinin yam sıra, P(AAm) jeli içindeki inhomojenite ve inhomojenite oluşum mekanizması, mekanik ölçümlerin yapılmasıyla elde edilen sonuçlar kullanılarak araştırılmıştır. Sonuçlar P(AAm) jeUerinin elastik modüllerinin bölgesel olarak değiştiğini göstermiştir. Modül, silindirik jelin alt kısmından üstüne doğru ilerledikçe artmaktadır. Jel boyunca elastik modülün artması BAAm içeriğinin %2.6'dan 9 artmasıyla da artar. XIVikinci çalışmada, butil kauçuğunun toluen içindeki çözeltisinde sülfurmonoklorür ( S2CI2 ) çapraz bağlayıcısının kullanılmasıyla bir seri polüzobutilen (PIB) esaslı jeller sentezlenmiştir. PIB jellerinin; silindir, membran ve çaplan l-3mm arasmda değişen küreler halinde hazırlanması için çözelti ve süspansiyon polimerizasyon yöntemleri kullamlmıştır. Jeller; toluen ve siklohekzan içindeki dinamik ve denge şişme ölçümlerinin yam sıra mekanik ölçümleri de yapılmıştır. Çözelti içinde sülfür monoklorür ve butil kauçuğu miktarına bağlı olarak farklı şişme kapasitelerinde ve elastik modüllerde PIB j elleri hazırlanmıştır. Jellerin şişme oranlan ilk olarak şişme süresinin ilerlemesi ile hızla artmakta ancak daha sonra şişme dengesine ulaşıncaya dek azalma göstermektedir. Bu alışılmamış şişme davranışı ile birlikte şişme prosesi boyunca jellerin elastik modülleri de artmaktadır. Sonuçlar PIB jenerinin şişme prosesi süresince sürekli çapraz bağlandığını göstermiştir. Şişme teorisinin kullanılması ile ağ yapı içindeki segment sayısı ve polimer-çözücü etkileşim parametresi farklı reaksiyon şartlarında hazırlanan PEB jelleri için hesaplanmıştır. XV
Özet (Çeviri)
POLYACRYLAMIDE AND POLYISOBUTYLENE BASED GELS: DETERMINATION OF SYNTHESIS AND GEL PROPERLTES SUMMARY In the present work, a series of polyacrylamide (PAAm) based hydrogels were synthesized by free radical crosslinking copolymerization of acrylamide (AAm) and 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid sodium salt (AMPS) as a comonomer in water between 0 and 100 mol %. These hydrogels were prepared at 40 °C in presence of N,N -methylenebis (acrylamide) (BAAm) as the crosslinker. The crosslinker ratio and the initial monomer concentration were fixed at 1/82 and 0.7 M respectively. By infrared (i.r) and elemental analysis tecniques, it was shown that the copolymer composition is equal to the monomer feed composition. This suggests that the monomer units distribute randomly along the network chains of hydrogels. The equiHbrium ratio of swelling of final hydrogels increases with increasing AMPS content until a plateau region is reached at about 10 mol % AMPS. Between 10 and 30 mol % AMPS, the equilibrium gel swelling in water as well as in aqueous NaCl solutions was independent of ionic group content hydrogels. Further increase in the AMPS content beyond this value increased the gel swelling continuously up to 100 mol %. The mechanical behavior of a series of strong polyelectrolyte P(AMPS) hydrogels were investigated. The elastic modulus of the hydrogels after their preparation first increases with increasing charge density but then decreases continuosly. Investigation of the swollen state properties of the hydrogels were found existence of a large number of ionic groups inside the gel that were ineffective in gel swelling. The results were indicated two opposite effects of charged groups on the elastic modulus of the hydrogels: Formation of multiplets acting as additional crosslinks in the gel increases the elastic modulus of ionic hydrogels, whereas the effect of the electrostatic interaction of charged groups on elastic free energy decreases the modulus. During the crosslinking polymerization AAm, the experimental results indicate that after the critical point the homogeneous reaction system turned into a heteregeneous one consisting of gel and separated solution phases.The volume of the seperated liquid phase decreased as the polymerization and crosslinking reactions proceed and finally, the reaction system became homogeneous again due to the decreasing dilution degree of the hydrogels. Besides the heterogenous properties, the inhomogenenities in P(AAm) gels and formation mechanism of inhomogeneties were investigeted using the results obtained by mechanical measurements. The results were shown mat the elastic modulus of P(AAm) gels varies depending on the location.The modulus increases with increasing distance from the bottom of the gel xvirod. The extent of modulus variation along the gel increases with increasing content from2.6to9%BAAm. In the second work, a series of polyisobutylene ( PIB ) based gels were synthesized from butyl rubber in dilute toluene solutions using sulfur monocloride ( S2CI2 ) as a crosslinking agent. Solution and suspension-crosslinking tecniqiues were used for preperation of PIB gels in the form of rods, membranes and beads in the size range of 1 to 3mm. The gels were subjected to dynamic and equilibrium swelling measurements in toluene and cyclohexane besides the mechanical tests. Depending on the amounts of sulfur monocloride and buyl rubber in the solution, PIB gels with different swelling capasities and elastic moduli were prepared. The swelling ratio of gels first increased rapidly with increasing swelling time but then decreased until an equilibrium was obtained. This unusual swelling behaviour was accompanied with an increase of elastic moduli of the gels during the swelling process. The results were indicated the post-crosslinking reactions taking place during the swelling process of PIB gels. By using the theory of equilibrium swelling, the number of segments in the network chains and the polymer-solvent interaction parameters were calculated for PIB gels prepared under various reaction conditions. xvn
Benzer Tezler
- Iğdır ili sınırlarında Aras Nehrindeki baskın balık türlerinin dokularındaki mikroplastik miktarı, karakterizasyonu ve dağılımının belirlenmesi
Determination of microplastic amount, characterization and distribution in the tissues of the dominant fish species in the Aras River in Iğdır province
KEMAL BİRGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Su ÜrünleriIğdır ÜniversitesiOrganik Tarım İşletmeciliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MİNE KÖKTÜRK
- Poliakrilamid biyokompozit sentezi
Synthesis of polyamylamide biocomposite
GÜLŞAH CEVAHİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OYA ATICI
- Plasticity and compaction change of polyacrylamide and tire chip-enhanced sand-bentonite mixtures
Poliakrilamid ve lastik atığı katılmış kum-bentonit karışımlarının plastisite ve kompaksyon değişimi
MOHAMED OTHMAN GHANEM AL-HAMMADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Jeofizik MühendisliğiYeditepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKKI ORAL ÖZHAN
- Toprak düzenleyicisi bazı polimerlerin (poliakrilamid ve polivinil alkol) kanola (barassica napus l.) ve jüt (corchorus olitorius l.) bitkilerinin besin elementi alımına etkisi
Effects of some polymers (polyacrylamid and polyvinyl alcohol) canola (barassica napus l.) and jute (corchorus olitorius l.) plants on food element
FEYZİYE DAVRAN ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
ZiraatBingöl ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN DEMİR
- Farklı büyüklükteki agregatlara uygulanan poliakrilamid ve polivinil alkolün toprak ve su kayıpları üzerine etkilerinin laboratuar koşullarında araştırılması
A research on the effect of polyacrylamide and polyvinyl application to loss of soil and water of various sized aggregates in laboratory conditions
BERNA DEMİRKOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP GÜNDOĞAN
YRD. DOÇ. DR. TUĞRUL YAKUPOĞLU