Geri Dön

Yüksek molekül ağırlıklı akrilamid polimerlerinin sentezi ve flokülant olarak değerlendirilmesi

Synthesis of high molecular weight acrylamide polymers and their use as flocculant

  1. Tez No: 21696
  2. Yazar: MELEK ERİM
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. A. TUNÇER ERCİYES
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1992
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Son yıllarda akrilamid polimerlerin endüstriyel kullanım alanları çok artmıştır. Bu yaygın kullanım alanlarının en önemlisi flokülasyon işlemidir. Flokülasyon işlemlerinde genellikle yüksek molekül ağırlıklı poliakrilamidler tercih edilmektedir. Ancak yüksek molekül ağırlıklı poliakrilamid sentezi sırasında jelleşme olayının meydana gelmesinden dolayı bazı zorluklarla karşılaşılmaktadır. Ay rıca bu tip polimerlerin üretimi bazı özel firmaların tekelindedir ve üretim yöntemleri patentlidir. Bu çalışma, yüksek molekül ağırlıklı poliakrilamid sentezi ve flokulant olarak değerlendirilmesi için yapılan araştırma ve deney sonuçlarını içermektedir. Bu amaçla akrilamidin, 4,4-Azobis (4 siyano pentanol) azo başlatıcısı varlığında ısısal polimerizasyonunda reaksiyon zamanı ve başlatıcı konsantrasyonuna göre dönüşüm ve molekül ağırlığı değişi mi incelenmiştir. Ayrıca ısısal polimerizasyonla elde edilen poli- akri lamı" di erin, akrilamid ile Ce(IV) varlığında redoks polimerizasyonuyla zincir büyütülmesi gerçekleştirilmiştir. Akrilamidin, polietilenglikol segmentleri içeren poli azoesterlerile önce ısısal polimerizasyonu ve buradan elde edilen poliakrilamid-polietilenglikol kopolimerinin, akrilamid ile Ce(IV) varlığında redoks polimerizasyonu ile zincir büyütülmesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen homopolimer ve kopolimerler jar testinde kullanılarak flokülant aktiviteleri bazı ticari polimeri eri nki ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

SYNTHESIS OF HIGH MOLECULAR WELGHT ACRYLAMIDE POLYMERS AND THEIR USE AS FLOCCULANT SUMMARY During the last two decades, the industrial use of acrylamide (AA) polymers has increased tremendously. The main uses of polyacry- lamides involve water treatment, mining and paper manufacture. In some uses such as flocculation, the objective is to attain a very high molecular weight. To obtain high molecular weight polyacryla- mide (PAA), aqueous polymerization using conventional azo, peroxy or redox initiators usually encounters with geletion which is difficult to deal with. However, there are several processes suitable for the production of high molecular weight soluble polymers. These include incremental addition of peroxy or activator compound to polymeriza tion mixture containing redox initiator, radiation induced polymeri zation under controlled conditions of monomer concentration, radia tion intensity, total dose and the pH of the reaction mixture, emul sion polymerization and nuclear radiation polymerization in the pre sence of additives. In the first part of this study, aqueous polymerization of AA carried out thermal under the action of 4-4'-Azo-bis(4-cyanopenta- nol) (ACP). The thermal polymerization was carried out at different durations and initiator concentrations. Variations in monomer con version and molecular weight of PAA as a function of these parameters were observed. The conversion is directly proportional to the amount of initiator used and polymerization time up to the certain level and thereafter levels off. While the molecular weight decreases with increasing initiator concentration. These results indicate that polymerization of AA with ACP shows the general behaviour of this type of initiation. AA polymerization by means of ACP is expected to yield PAA molecules with one hydroxy! groups per chain since chain termination is be lived to be mainly by disproportionation. ÇH3 0H-CH2-CH2-CH2- C - £ CHe-CH]- CN C=0 Whether or not the production polymer possesses one or two hydr- oxyl end groups depends mainly on the ratio, of disproportionation to combination for particular polymerization. By taking this fact into account in the present study chain extention of PAA was accomp lished via redox polymerization in the presence of AA as indicated below. VI--fCH2-CH}n- I NHo -OH + Cedv)“ ”“ m CH2=CH C=0 NH2 -fCH2-ÇH]n- 0-[CH2-CH]-m c=o I NH2 C=0 I NH2 Typical results of this polymerization are given in Table 1. It is interesting to note that PAA with lower molecular weight ap pears to undergo chain extension more efficiently indicating the importance of hydroxyl group concentration. The efficiency of the chain extension is affected also by the amount of monomer in the redox system. Table 1 Chain Extension of PAA by Redox Polymerization' a: Ce(IV) =2.4xl0”4 mol/1 in all cases b: Values of Mn estimated from measurements of (n) in water at 3Q°C Chain, extention was also performed in a different sequence of the above procedure. In this way, initially polymerization of AA was conducted by means of ACP-Ce(IV) redox system provided the for mation of PAA with one (-N=N-) group per chain. Thermal decomposi tion of the azo linkage produces two polymeric radicals per chain, which gives rise to the chain extension in the presence of AA. The increase in. the molecular weight of the starting polymer was found to be 21%. vxxThese results indicate the efficiency and convenience of using ACP-Ce(IV) combined system to prepare high molecular weight PAA in aqueous solution via a two-step procedure which avoids the problems associated with aqueous gel. In the next step of the study, acrylamide-etilenglycol copoly mers were synthesized. To do this polyazoesters (PAEs) was used. Recently, special attention has been devoted to PAEs possessing polyethyleneglycol (PEG) and hydroxy! functions capable of forming free radicals in conjuction eerie salts according to following reac- ti ons. PEG H0{CH2CH20İı ?*? PEG, 9 CH3 S - ij-n-C-C-N^N-C^C-foCHjCHjjn-OH + Ce(lV) CH3 CH3.0-PEG-N=N-PEG-0- +Ce(lfl) + H+ CHrCH NH2 PAAm-PEG-N-N-PEG-PAAm These radicals initiate polymerization of an appropriate mono mer present in the system without effecting the central thermosen- sitive azo groups. Resultant polymers may be used as initiators to prapere multiphase block copolymers. Thus the polymerization of AA was carried out in aqueous solution by thermolysis of PAEs with dif ferent molecular weights. The conversion Vs time and molecular weight vs time graphs are given in Fig.l and Fig. 2. As can be seen the conversion is directly proportional to polymerization time up to certain level and thereafter levels off, whereas molecular weight is unaffected. It is also interesting to note that the molecular weight of PEG segment present in the initial PAE influences the mo lecular weight of the resultant PAA. Chain extension of these polymers via oxidatTon of terminal OH groups by Ce(-IV) in the presence of AA were studied and the results given in Table 2 were obtained. VXXXo ' e o Fig.l. Conversion- Polymerization Time ReTations For Different PAEs in Aqueous Polymerization of ftcryl amide. AA =2.1 mol/1, PAE =55 g/1 °

Benzer Tezler

  1. Alkylacrylamide-based semi-interpenetrating networks for temperature-sensitive smart systems

    Sıcaklığa duyarlı akıllı sistemler için alkilakrilamid bazlı yarı iç içe geçmiş ağyapılar

    BİRGÜL KALKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN

  2. Synthesis of quaternary poly(4-vinyl pyridine) based submicron particles for preparing biocidal dispersions and permanent antibacterial cotton fabrics

    Biyosidal dispersiyonların ve kalıcı antibakteriyel kumaşların hazırlanması için kuaterner poli(4-vinil piridin) esaslı mikronaltı taneciklerin sentezi

    BERKAY DEMİRALP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİYAZİ BIÇAK

  3. Alkali dirence sahip akrilik emülsiyon polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of alkali resistant acrylic emulsion polymers

    BUSE MÜZEYYEN POYRAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    KimyaGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKE ANAÇ

  4. Redoks yöntemi ile poliakrilonitril makrofotobaşlatıcısının sentezi, karakterizasyonu ve blok kopolimer eldesinde kullanılması

    Synthesis and caracterization of a novel mid-chain macrofotoinitiator of polyacrylonitrile by redox system

    EDİP TAŞKESEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    KimyaHarran Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    DOÇ. DR. MUSTAFA DEĞİRMENCİ

  5. Light induced synthesis and characterization of clickable polyacrylamide hydrogels

    Çıt çıtlanabilir poliakrilamid hidrojellerin ışık ile uyarılmış sentezi ve karakterizasyonu

    MEHMET BİLGEHAN BİLGİÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI