Süspansiyon polimerizasyonu tekniği ile gözenekli ve gözeneksiz, çapraz bağlı poli (izo-butil metakrilat) mikrokürelerinin sentezi ve şişme özelliklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 66136
- Danışmanlar: PROF. DR. OLGUN GÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1997
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
IV ÖZET Bu tez çalışmasında farklı gözenek yapısına ve çapraz bağ yoğunluğuna sahip, poli(izo-butil metakrilat) mikrokürelerinin süspansiyon polimerizasyonu yöntemi ile sentezi, karakterizasyonu ve çeşitli çözücülerdeki şişme davranışlan incelenmiştir. Hazırlanan kürelerin yaklaşık, 800-1500um çapında olması amaçlanmıştır. Polimerizasyon parametreleri değiştirilerek bu boyda tanecik elde etmek için uygun koşulların belirlenmesine çalışılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda polimerizasyon sıcaklığı, 70 °C, karıştırma hızı, 350 rpm, monomer/su oram 1/5, başlatıcı derişimi, lg benzoil peroksit/100 g i-BMA, kararlı kılıcı derişimi, 0.013g poli(vinil pirrolidon)/ml su + 0.0 13g trikalsiyum fosfat/ml su olarak belirlenmiş ve tüm deneyler azot atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Aynı ortama, sürekli fazda çözünmeyen gözenek yapıcılar (toluen, heptan) eklenerek gözenekli mikroküre sentezi gerçekleştirilmiştir. PiBMA polimer için daha iyi çözücü olan toluenin, polimerizasyon esnasında kürelerde şişmeye ve polimer-gözenek yapıcı faz ayrımının azalması dolayısıyla daha küçük çaplı gözenek oluşumuna yol açtığı belirlenmiştir. Heptanda ise bu etki daha az olduğundan nispeten büyük çaplı gözenekler elde edilmiştir. Ancak her iki çözücü ile sentezlenen kürelerin de mikrogözenekli yapıya sahip olduğu belirlenmiştir. Ayrıca artan gözenek yapıcı miktarının küre yoğunluğunu azalttığı gözlenmiştir. En yüksek gözenek hacmi, hacimce %25 toluen kullanılan kürelerde elde edilmiştir. Zincir uzunlukları farklı çapraz bağlayıcılar (Etilen glikol dimetakrilat, EGDMA ve Bütandiol dimetakrilat, BDDMA) çeşitli oranlarda kullanılarak PiBMA milaokürelerinin şişme davranışına, ağ yapışma, tane boyu ve boy dağılımına, ısıl ve spektroskopik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. BDDMA daha uzun zincir yapışma sahip olduğundan, BDDMA içeren kürelere çözücü difüzyonun daha kolay gerçekleştiği ve maksimum şişmenin daha fazla olduğu gözlenmiştir. Kürelerin şişme davranışları optik mikroskopla incelenmiş, şişme eğilimi küre çapma bağlı olduğundan tüm deneylerde aynı çaplı örnekler kullanılmıştır. Gözenek yapıcı kullanılan kürelerde oluşan gözenekler nedeniyle, çözücünün küre içerisine difüzyonunun daha hızlı gerçekleştiği, ancak maksimum şişme miktarında belirgin bir artış olamadığı gözlenmiştir. Şişme kinetiği sonuçlan, çapraz bağlayıcı miktarınınartırılmasının, kürelere çözücü difüzyonunu geçiktirtiği ve anormal tip difüzyon mekanizmasının geçerli olduğunu göstermiştir. Çapraz bağlayıcı miktarının artması ile difüzyon sabiti azalırken difüzyon üstelinin artığı belirlenmiştir. Bu durum çapraz bağlayıcı miktarının artmasının çözücü difüzyonunu güçleştirmesinden ve durulma süresini artırmasından kaynaklanmaktadır. Gözenek yapıcı kullanılan kürelerde oluşan gözenekler ve kanallar dolayısıyla difüzyon daha hızlı gerçekleştiğinden, difüzyon sabiti de daha büyük bulunmuştur. Ayrıca gözenek yapıcı miktarı arttıkça çapraz bağlararası molekül ağırlığının arttığı ve n-heptan kullanılan örneklerde toluen kullanılanlardan daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Şişme deneylerinde kullanılan tüm kürelerin daha sonra başlangıç boyutuna döndüğü ve küresel yapıdan sapma olmadığı gözlenmiştir. Termal analiz sonuçları, çapraz bağlayıcı miktarının artırılmasının ısıl kararlılığı artırdığım, gözenek yapıcı kullanılan kürelerde gözenek yapıcı miktarının artırılmasının ise ısıl kararlılığı azalttığım göstermiştir. BDDMA kullanılan örneklerde zincir esnekliği daha fazla olduğundan camsı geçiş sıcaklığı da daha düşük bulunmuştur. Bu tez çalışması sonucunda her iki tip mikrokürelerin de benzinde çok iyi şiştikleri ve yapılarında yüksek oranda benzin (Hacimce, %1500) tutabildikleri gözlenmiştir. Ayrıca kürelerin şiştikten sonra yapısal bir değişim olmadan tekrar orjinal boyutuna dönmeleri aynı amaç için birden fazla kullanılabileceklerini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
VI ABSTRACT In this study, the preparation of poly(iso-butyl methacrylate, PiBMA) microspheres with different crosslinking densities and different porosities by suspension polymerization technique, their characterization and swelling behaviours in different solvents were investigated. By controlling the polymerization parameters, it was possible to obtain PiBMA spheres with desired particle size. Several experiment were done to determine the polymerization conditions for synthesis of PiBMA particles with 800-1 500um diameter range. The spheres with desired diameter were obtain at 70 °C temperature, 350 rpm, stirring rate, 1/5, monomer/water ratio, lg benzoyl peroxide (BPO)/100 g i-BMA, initiator concentration, 0.0 13g polyvinyl pyrrolidone)/ml water + 0.0 13g tricalcium phosphate/ml water stabilizing agent concentration at nitrogen atmosphere. Porous spheres were synthesised, using by inert porogens (toluen and heptane) at this polymerization medium. Since toluen is relatively good solvent for PiBMA polymer, it causes the growing chains to swell during polymerization. As a result of this, phase seperation between polymer and porogen can not occur. For the heptane, this effect is not dominant as much as Toolleen. So, the diameter of the beads prepared by toluen was smaller then ones prepared by heptane. But It's determined that the spheres prepared with these two porogen had micropore structure. It's also determined that the avarege pore size and the densities of the spheres were decreased by incresing amount of porogen. In addition the densities of the spheres were lower in the presence of heptane. Highest pore volume were obtained when 15% toluen by volume was used as porogen. By using different crosslinking agent at different chain length (Ethylene glycol dimethacrylate and butanediol dimethacrylate), the influence of crosslinking agent to swelling behaviours, network structures, particle size, thermal and spectroscopic properties of the spheres was investigated. Since BDDMA has longer chain structure then EGDMA, the diffusion of the solvents was faster in the spheres prepared by BDDMA.vii Dynamic swelling behaviours of crosslinked, porous and nonporous spheres were determined by measuring the diameter of spheres as a function of time with an optical microscope. Since the swelling behaviours and network properties dependent on the diameter, the spheres with same diameter were used in all swelling experiment. Results of this experiment showed that, diffusion was faster for the spheres prepared in the presence of a poregen. It's caused by the channels and pores formed at the end of the polymerization. While the diffusion rate was increased evidently for the spheres prepared by using in the presence of these porogens, there were a small increase at the amount of maximum swelling. The swelling kinetics showed that, at high crosslinking densities zero order mechanism was valid and by increasing amount of crosslinking agent decreased the rate of diffusion and the diffusion coefficient (D) decreased. This is caused by the increase in the relaxation time. Because the relaxation time increases when the amount of crosslinks increases. Another result of this kinetic study indicated that when the porogen amount increase, the value of D increases as well. The results of thermal analysis indicated mat while increasing amount of crosslinking agent, increased the thermal stability of the PiBMA beads, the increasing amount of porogen decreased it. It was observed that glass transitions temperatures of the spheres contains BDDMA were lower than the ones contain EGDMA. It was also observed that the increasing amount of porogen decreased the glass transition temperature. Results of this study indicate that, two type of PiBMA particles (porous and nonporous) swollen in gasoline very well and retain high ratio (1500% of it's volume) of gasoline in their structure. It was also determined that all spheres got its original size and shape after swelling in all solvent. This indicate that same spheres can be used for same purpose more than one.
Benzer Tezler
- Akrilik esaslı gözenekli polimerler ile çevreye zararlı maddelerin giderimi
Removal of hazardous materials for environment by porous polymers based on acrylic
AYŞE ELİF TAŞCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. İLKNUR KÜÇÜK
- Karşıt bağlı PMMA taneciklerinin gözenekliliğine karışık çözücülerin etkisi
Başlık çevirisi yok
MERYEM AYKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR KUYULU
- Grafting of poly (2-(Dimethylamino) ethyl methacrylate) onto crosslinked poly(Vinyl benzyl chloride) resin for removal of acidic dyes
Poli̇ (2-(di̇meti̇lami̇no) eti̇l metakri̇lat'in çapraz bağlı poli̇ (Vi̇ni̇l benzi̇l klorür)'e aşılanması ve asi̇di̇k boyaların atık sudan gi̇deri̇lmesi̇nde kullanımı
MERVE HAMAMCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Süspansiyon polimerizasyonu ile gözenekli stiren divinil benzen kopolimeri sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and chracterization of porous styren divinyl benzene (SDVB) copolymers with suspension polymerization
ESRA İNCE ÖZSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKSEL ÖZKAN
- Moleküler imprint sol-jel polimer kaplı kuantum noktaların sentezi ve optik sensör uygulaması
Synthesis of quantum dots coated with molecularly imprinted sol-gel polymer for application of optical sensor
TANER ARSLAN