Syntheses of functional polyesters with tunable glass transition temperatures
Ayarlanabilir camsı geçiş sıcaklığına sahip poliesterlerin sentezleri
- Tez No: 523102
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ERSİN ACAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Poliesterler bir çok önemli uygulama alanına sahiptir ve bunlardan biri de toz boyalardır. Toz boya reçinelerinin gerek duyulan özelliklerini karşılarlar. Dahası, polyesterlerin fiziksel özelliklerinin kolayca değiştirilebilmesi, büyük bir araştırma alanıdır. Poliesterlerin önemli özelliklerin birisi camsı geçiş sıcaklığı (Tg) denen, polimerlerin elastikten kırılgan bir yapıya geçtikleri sıcaklıktır. Tg, polimerin yapısına bağlı olan birçok faktörden etkilenebilir. Sayısal ortalamalı mol kütlesi (Mn) Tg'ye büyük etkisi olan faktörlerden biridir. Tg aynı zamanda toz boya uygulamaları için de kritik bir özelliktir, çünkü toz boyalar sıcaklık uygulanarak son şekillerini aldıkları ve zincirler arası çapraz bağların oluştuğu kürlenme reaksiyonları verirler. Bu nedenle, kürlenme sıcaklığı büyük ölçüde toz boya reçinesinin Tg'sine bağlıdır. Toz boya reçinesi olarak kullanılacak polyesterlerin Tg değerlerini kontrol edebilmek, Tg değerinin kürlenme sıcaklığının da değişmesine neden olacağı için çetrefillidir, Molekül yapısı, uç gurup ve mol kütlesinin Tg üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla farklı uç gruplara sahip çeşitli poliesterler sentezlendi. Aynı mol kütlesine ama farklı uç guruplara sahip polyesterler farklı Tg değerleri gösterdiler. Muhtemelen zincirler arası hidrojen bağına neden olması sebebiyle, karboksil uçlu polyesterlerde daha yüksek Tg değeri gözlendi. Diğer bir yandan, monomerlerin birini daha az sterik engele sahip monomerle değiştirmek Tg üzerinde büyük bir düşüşe neden oldu. Sentezlenen poliesterlerden, poliesteranhidrit elde etmek için farklı anhidritler kullanıldı. Böylece polimer yapısındaki fonksiyonel grupları arttırarak mol kütlesinin ve Tg değerinin artması sağlandı. Bu şekide Tg değerini arttırmakla, kürlenme sırasında fonksiyonel grupların da çapraz bağ yapabilecek olması sayesinde düşük kürlenme sıcaklığının korunması amaçlandı. Bazı reaksiyonlar anhidrit bağlarının oluşmasıyla başarıya ulaştı, diğerlerinde ise anhidrit oluşumu ve zincir kopması aynı anda gerçekleşti. Beklendiği gibi, anhidrit bağlarının oluşması mol kütlesinde ve Tg değerinde artışa yol açtı.
Özet (Çeviri)
Polyesters are important polymers for many applications and one of them is powder coatings. They meet the required properties of powder coating resins. Furthermore, the ease of altering physical properties of polyesters opens a huge area to be studied. One of the important properties of polyesters is their glass transition temperature (Tg) which is the temperature that polymers change from rubbery to brittle structure. Tg can be affected by many factors related to the structure of polymers. Number average molecular weight (Mn) is one of the factors that has a great effect on it. It is also a critical feature for powder coating applications since powder coating resins undergo curing reactions in which crosslinking between chains occur and the coating takes its final form by applying heat. Therefore, the curing temperature is highly dependent on the Tg of powder coating resin. It is challenging to control Tg values of polyesters that are used as powder coating resins since it changes curing temperature. In order to study the effect of molecular structure, end group and molecular weight on Tg, various polyesters were synthesized with hydroxyl and carboxyl end groups. Polyesters with the same molecular weight but different end groups showed different Tg values. Higher Tg value was observed in carboxyl terminated polyesters probably because of hydrogen bonding between chains. On the other hand, changing one of the monomers to less sterically hindered one caused a big decrease on Tg. From the polyesters synthesized before, poly(ester-anhydride)s were tried to be obtained by using different anhydrides. Thus, it was achieved to increase Mn and Tg by increasing number of functional groups. Increasing Tg by this way, it was aimed to keep curing temperature low since these functional groups can also form crosslinks during curing reactions. Some reactions were successful with the formation of anhydride linkages, others ended up with the formation of anhydrides and chain scission at the same time. Formation of anhydride linkages between chains increased the molecular weight and Tg as expected.
Benzer Tezler
- Syntheses of polyesters and poly(ester-anhydrides) for industrial applications
Sanayide uygulanması için poliester ve poliester anhidritlerin sentezi
AYŞE ZEYNEB ERTEN
- Enzimatik polimerizasyon yöntemi ile polivalerolakton sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyvalerolacton via enzymatic polymerization
ZEYNEP GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Bitkisel yağlardan polimerize olabilen monomer sentez ve polimerleşmesi
Plant oil based polymerizable monomer synthesis and polymerization reaction
ABDULLAH SAYILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN ESEN
- The effects of partially acrylated hyperbranched polyesters on uv curable coatings
Kısmi akrillenmiş çok dallı poliesterlerin fotopolimerizasyon ile kürlenebilen kaplamalardaki etkisi
SAADET ŞEYMA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
- New type of f- and p- containing polymeric materials viametal free click reactions
Metalsiz klik tepkimeleri ile flor ve fosfor içeren yeni tippolimerik malzemeler
GÖKHAN SAĞDIÇ
Doktora
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UFUK SAİM GÜNAY
PROF. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI