Effect of side chain length and stiffness on the adsorption of methacrylate based polymers
Metakrilat bazlı polimerlerde yan zincir uzunluğu ve sertliğinin adsorpsiyona olan etkisi
- Tez No: 649847
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BÜLENT AKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Polimer ince filmler, çeşitli substratların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini değiştirmek için çok işlevli bir platform sağlar. Filmlerdeki artık gerilmeleri ve çözücüleri uzaklaştırmak için camsı geçiş sıcaklıklarının (Tg) üzerinde tavlanırlar. Polimer zincirleri tavlama sırasında alttaşa adsorbe olur ve adsorbe tabakanın varlığı filmin fiziksel özelliklerinde sapmaya neden olur. Daha önceki çalışmalar adsorpsiyon kinetiğini, adsorbe edilmiş tabakaların yapısını ve bu tabakaların lineer polimer zincirleri için fiziksel özellikler üzerindeki etkisini açıklasa da, yan zincir uzunluğunun ve sertliğinin adsorpsiyon üzerindeki etkisi henüz bilinmemektedir. Burada hidrofobik pasifleştirilmiş silikon (Si-H) ve hidrofilik SiOx yüzeylerinde farklı yan zincir uzunluğu ve sertliğine sahip metakrilat esaslı polimerlerin adsorpsiyon davranışını inceledik. Adsorbe tabakaların kalınlığı ve büyüme kinetiği elipsometri, tabaka yapısı X-ışını yansıma (XR) ve olası yan reaksiyonlar derecesi zayıflatılmış toplam yansıma-kızılötesi spektroskopisi (ATR-IR) kullanılarak belirlendi. Yan zincir uzunluğunun arttırılması, PMMA'ya göre her iki yüzeydeki adsorbe tabakaların kalınlığında azalmaya sebep oldu. Hacimli tersiyer butil grupları, adsorbe tabakanın SiH yüzeyi üzerindeki kalınlığında artışa neden olmakla beraber SiOx yüzeyi üzerinde etkisiz kaldı. Neopentil grubunun eklenmesi, SiH yüzeyinde en kalın adsorbe edilmiş katmanı verdi ve SiOx yüzeyinde segment-alttaş etkileşimlerinin gücünü geri kazandırdı. Bu çalışmada kullanılan en sert yan grup olan izobornil grubu, SiOx yüzeyindeki en kalın adsorbe tabakayı sağlamıştır. SiH yüzeylerindeki adsorbe tabakalar, tek katmanlı model ile oldukça iyi temsil edilirken SiOx'de verilere uyacak şekilde iki katmanlı bir model gerekliydi. Yüksek sıcaklıklarda termal bozunma reaksiyonları adsorpsiyon prosesi ile rekabet etmiştir ve bu koşullar altında sağlam çapraz bağlı katmanlar elde edildi.
Özet (Çeviri)
Polymer thin films provide a multifunctional platform to alter the physical, chemical, and biological properties of a wide variety of substrates. To remove residual stresses and solvents, they are annealed above their glass transition temperature (Tg). Polymer chains are adsorbed to the substrate during annealing and presence of the adsorbed chains causes deviation in physical properties. Earlier work elucidated the kinetics of adsorption, structure of the adsorbed layers, and the effect of these layers on the physical properties for the linear polymer chains, the effect of the side chain length and stiffness on the adsorption remained completely unknown. Herein, we have investigated adsorption behavior of methacrylate-based polymers with different side chain length and stiffness on hydrophobic passivated silicon (Si-H) and hydrophilic SiOx surfaces. Thickness and growth kinetics of adsorbed layers are determined using ellipsometry, layer structure is resolved by X-ray reflectivity (XR), and the extent of the competing side reactions are monitored using attenuated total reflectance-infrared spectroscopy (ATR-IR). Increasing side chain length decreased the thickness of the adsorbed layers on both surfaces relative to PMMA. Bulky tertiary butyl groups caused an increase in the thickness of the adsorbed layer on SiH surface but has no impact on the SiOx surface. Introduction of neopentyl group yield the thickest adsorbed layer on SiH surface and restore the strength of segment–substrate interactions on SiOx surface. Isobornyl group, the stiffest side group used in this work, provided the thickest adsorbed layer on SiOx surface. Adsorbed layers on SiH surfaces are represented quite well with single layer model whereas on SiOx a bilayer model was necessary to fit the data. Thermal decomposition reactions at high temperatures compete with the adsorption process and robust crosslinked layers were obtained under these circumstances.
Benzer Tezler
- 4D printing of body temperature responsive hydrogels with self-healing and shape-memory abilities
Kendi kendini onarma ve şekil hafıza özelliklerine sahip vücut sıcaklığına duyarlı hidrojellerin dört boyutlu baskısı
GAMZE AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ OKAY
DR. TURDİMUHAMMAD ABDULLAH
- İki farklı tür donör grup içeren iletken polimerlerin optik ve elektrokimyasal özelliklerine farklı uzunluktaki alkil yan zincirlerinin etkisi
The effect of different side alkyl chain length onto electrochemical and optical of conducting polymers cantaining two different type donor groups
DEMET ÇİFTÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Bilim ve TeknolojiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP ÖZDEMİR
- Synthesis of side chain liquid crystal copolymers
Yan zincir sıvı kristal kopolimer sentezi
YASEMİN YÜKSEL DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YEŞİM GÜRSEL
- Polikarboksilat bazlı süperakışkanlaştırıcıların sentezlenmesi, karakterizasyonu ve betondaki etkilerinin incelenmesi
Synthesis and characterizationof polycarboxylate basedsuperplasticizers andinvestigation of their effects onconcrete
NEŞE ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYAL BÜLBÜL SÖNMEZ
- Su azaltıcı katkı zincir uzunluklarının farklı C3A içeriğine sahip çimentolu sistemlerin davranışına etkisi
Effect of water reducing admixture chain length on behaviour of cementitious systems having different C3A contents
VEYSEL KOBYA
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ MARDANİ