Synthesis of novel polyisobutylene/polystyrene and polyisobutylene/modified soybean oil based polyurethanes and their characterizations
Yeni poliizobütilen/polistiren ve poliizobütilen/modifiye soya yağı esaslı poliüretanların sentezi ve karakterizasyonları
- Tez No: 882829
- Danışmanlar: PROF. TURGUT NUGAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 192
Özet
Bu araştırma çalışması iki bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde izobutilenin di-alil ve di-hidroksi telekelik polimerleri %100'e yakın zincir ucu fonksiyonelliği ile sentezlendi. Bu sentezler izobutilenin canlı katyonik polimerizasyonu ve uygun fonksiyonlandırma teknikleriyle başarıldı. Ayrıca, di-hidroksil telekelik polistiren (PSt) St'in yaşayan anyonik polimerizasyonu takiben zincir uçlarının etilen oksit (EO) ile fonksiyonlandırılmasıyla sentezlenmiştir. Dahası bu polimerlerin hidroksil gruplarının deprotonasyonuyla makro başlatıcılar elde edildi, ardından EO'nun anyonik halka açılımı oligomerizasyonuyla di-oligoEO (OEO) telekelik PIB ve PSt sentezlendi. Son olarak, zincir ucu fonksiyonlanırılmış polimerler, 4,4'-metilen difenil diizosiyanat (MDI) ve 1,4-bütandiol, çeşitli kompozisyonlarda bir dizi PIB/PSt/OEO PU'yu sentezlemek için kullanıldı. Ürünlerin sentezindeki başarı, spekroskopik ve kromatografik teknikler kullanılarak doğrulandı. PIB/PSt PU'ların mekanik testleri, OEO segmenti içeren numunelerin yüksek mukavemet, tokluk ve sürünme direnci elde edebildiğini gösterdi. Tüm bu sonuçlar, yeni sentezlenen OEO bazlı PIB/PS PU'ların bilinen, düşük mukavemetli ve düşük sürünmeye dirençli poli(PSt-b-PIB-b-PSt) (SIBS) kıyasla umut verici olduğunu göstermektedir. İkinci bölüm PIB bazlı yeni çapraz bağlı PU'ların hazırlanmasında bitkisel yağ bazlı poliollerin kullanımını içermektedir. Bu amaçla, soya fasulyesi yağındaki (SBO) trigliseritler UV radyasyonu altında olefinik çift bağlara 2-merkaptoetanol eklenerek birincil hidroksil fonksiyonlu poliollere dönüştürüldü. Daha sonra çapraz bağlı PIB bazlı PU filmler üretmek için PIB diol, SBO bazlı poliol ve MDI belirli mol oranlarında reaksiyona sokuldu. Daha önemlisi, çapraz bağlı malzemelerin seçici asit katalizli hidrolizi, karboksilik asit fonksiyonlu blok kopolimerlerin sentezlenmesini sağladı. Karboksilik asit fonksiyonel PIB'lerin PIB bazlı polimer konjugatların geliştirilmesinde yapı taşı olarak kullanılması mümkündür.
Özet (Çeviri)
The research study consists of two parts. In the first part, di-allyl and di-hydroxyl telechelic polyisobutylenes (PIBs) were synthesized with close to 100% chain end functionality. This was achieved by conducting living cationic polymerization of IB and suitable functionalization techniques. Besides, di-hydroxyl telechelic polystyrene (PSt) was synthesized by living anionic polymerization of St, then quenching the living chain ends with ethylene oxide (EO). Furthermore, macroinitiators were obtained by deprotonating the hydroxyl groups of these polymers, then di-oligoethylene oxide (OEO) telechelic PIB and PSt were synthesized by anionic ring-opening oligomerization of EO. Finally, these functionalized polymers, 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (MDI) and 1,4-butanediol were used to synthesize a series of PIB/PSt/OEO based polyurethanes (PUs) in various compositions. The successful synthesis of products was confirmed by using spectroscopic and chromatographic techniques. The mechanical tests of PIB/PSt PUs showed that OEO segment containing samples can achieve high strength, toughness, and creep resistance. All these results indicate that newly synthesized OEO-based PIB/PSt PUs are promising compared to conventional, low-strength, and low-creep-resistant poly(PSt-b-PIB-b-PSt) (SIBS). The second part involves the use of vegetable oil-based polyols to prepare novel cross-linked PUs based on PIB. For this purpose, triglycerides from soybean oil (SBO) were converted into polyols with primary hydroxyl functionalities by adding 2-mercaptoethanol to olefinic double bonds under UV radiation. Then, PIB diol, SBO based polyol, and MDI were reacted at specific mole ratios to produce cross-linked PIB-based PU films. Most importantly, the selective acid catalyzed hydrolysis of the cross-linked materials enabled the synthesis of block copolymers having carboxylic acid functionality. It is possible to use these carboxylic acid functional PIBs as a building block in the development of PIB-based polymer conjugates.
Benzer Tezler
- Synthesis of mono/di-[1-(2-anthryl)-1-phenylethylene] telechelic poly(methyl methacrylate), polystyrene, and polyisobutylene and related copolymerizations via photochemical reversible cycloaddition reactions
Mono/di-[1-(2-antril)-1-feniletilen telekelik poli(metil metakrilat), polistiren, ve poliisobütilen sentezi ve fotokimyasal tersinir bağlanma tepkimeleri yolu ile kopolimerizasyonları
ÇİMEN ÖZGÜÇ
Doktora
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve TeknolojisiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT NUGAY
- Azot içeren reaktiflerle yeni heterohalkalı bileşiklerin sentezi
Synthesis of novel heterocyclic compounds with nitrogen-containing reagents
BİLGESU ONUR SUCU BAVKIR
Doktora
Türkçe
2015
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA NÜKET ÖCAL SUNGUROĞLU
- Benzoksanten halka sistemi içeren yeni sülfonamit bileşiklerinin sentezi
Synthesis of novel sulfonamide compounds including benzoxanthene ring system
PINAR SOLA
- Serbest radikal polimerizasyon reaksiyonlarında kullanılan yeni fotobaşlatıcıların sentezi ve polimerizasyon kinetiğinin incelenmesi
Synthesis of novel photoinitiators for free radical reactions and investigation of their photopolymerization kinetics
SEVNUR DOĞRUYOL
- Yeni b-n heterosiklik bileşikleri ve yeni tip karbenlerin sentezi
Synthesis of novel b-n heterocyclic compounds and new style carbenes
EMRAH GİZİROĞLU