FBE- Polimer Bilim ve Teknolojisi Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Başlık ile FBE- Polimer Bilim ve Teknolojisi Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
Öge1-4-metilfenil-1h-pirol Ve 2,2-dımetil-3,4-propilendioksi Tiyofen’nin Elektropolimerizasyonu Ve Karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gençtürk, Aslı ; Saraç, A. Sezai ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada, 1-4-Metilfenil-1H-Pirol (MPP) ve 2,2-Dimetilpropilendioksitiyofen (ProDOT-Me2) monomerleri karbon fiber mikro elektrot üzerine döngülü voltametri yardımıyla farklı polimerizasyon koşullarında (farklı tarama hızı, yükü, destek elektrolit ve çözücü) kaplanmıştır. Polimerleşmenin gerçekleştiği koşul polimerin niteliğini etkileyen önemli parametrelerden biridir. Oluşan kaplamaların karakterizasyonu, spektroelektrokimyasal ölçümleri ve elektriksel empedans ölçümleri araştırılmıştır. Oluşan kaplamaların morfolojik görüntüsünden PProDOT-Me2 polimerinin gözenekli yapıda olduğu, PMPP polimerinin karbon fiber yüzeyini tam olarak kaplanmadığı gözlenmektedir.
-
Öge2-etil Hekzilakrilatın Pvc’nin Yer Değiştirebilen Klorları Üzerinden Sulu Süspansiyonda Atrp İle Graft Kopolimerleştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Emre, Dilek ; Bıçak, Niyazi ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBakır varlığında atom transfer radikal polimerizasyon, polivinilklorür(PVC) nin 2-etil hekzilakrilat ile sulu süspansiyon ortamında kopolimerizasyonu için uygun bir yöntemdir.PVC’nin 130oC civarında 2-etil hekzilakrilat içerisinde çözünür olması, graft kopolimerizasyonun solvent kullanmadan gerçekleşmesini sağlar.Düşük graft derecelerinde kopolimerleşme, ATRP’den beklenildiği gibi birinci dereceden kinetiğe sahiptir.Organik fazda çözünür bakır(1)-hekzillenmiş trietil tetramine kompleks bileşiğinin ve de dengeleyici olarak α-metil selülozun kullanılmasıyla, graft kopolimerizasyon dispers edilmiş organik fazda gerçekleşebilir.Yüksek graft derecelerinde, orta kuvvette karıştırma ile (yaklaşık 1000rpm) küresel, yeşil partiküller elde edilmiştir.Bu çalışmada, graft kopolimerizasyonun reaksiyon şartları çalışılmış ve de elde edilen graft kopolimer ürünleri 1H-NMR, GPC ve DSC gibi genel yöntemlerle analiz edilmiştir. Bu prosedür Self-Plasticized PVC hazırlamak için etkili bir yöntemdir.
-
Öge2-etil-2-okzazolinin Katyonik Tuzlarla Isısal Katyonik Polimerizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Kirlibal, Halil ; Yağcı, Yusuf ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada halkalı imino eterlerden 2-etil-2-okzazolinin ısısal uyarılarak katyonik polimerleşmesi incelenmiştir. 2-Okzazolin monomerleri 5 halkalı imino eter grubundandır ve yapısında heterosiklik bileşikle birlikte imino eter bağı içerir. Halkalı imino eterlerin katyonik halka açılma polimerizasyonu, imino eterlerin amide ısısal olarak isomerizasyonuyla gerçekleşir. Okzazolin monomerlerinin ısısal olarak benzil bromür ile katyonik polimerizasyona uğradığı bilinmektedir. Çalışmamızda benzil bromürün dolaylı olarak katyonik tuzlardan ısısal ve fotokimyasal yollar kullanılarak oluşturulması ve polimerleşmeyi başlatması amaçlanmaktadır. Bu doğrultuda, fotokimyasal ve ısısal aktif bir seri hetero atom içeren tuzlar sentezlenmiş ve polimerizasyondaki aktiviteleri incelenmiştir. Brom karşı anyonuna sahip tuzlar genellikle ara ürün olarak bulunurlar ve izole edilmeden karşı iyonları düşük nükleofilli bir karşı iyonla değiştirilirler. Buna karşın brom karşı iyonlu izole tuzların sentezi ve karakterizasyonu ilk defa bu çalışmada yer almıştır.
-
ÖgeAbc Tip Farklı Kollu Yıldız Polimerin Diels-alder Reaksiyonu, Atom Transfer Radikal Ve Kararlı Serbest Radikal Polimerizasyon Yöntemleri İle Hazırlanması(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Karataş, Figen ; Hızal, Gürkan ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyABC tip miktoarm star terpolimer, Diels-Alder reaksiyonu (DA), kararlı serbest radikal polimerizasyonu (SFRP) ve atom transfer radikal polimerizasyonunun (ATRP) birleşimi vasıtasıyla iç çekirdek ve dış çekirdek metotları kullanılarak hazırlanmıştır. İlk olarak, Diels-Alder reaksiyonunda, başlangıç maddesi poli(etilen glikol)-maleimide (PEG-maleimide) SFRP ve ATRP için uygun fonksiyonel grupları içeren Diels-Alder katılma ürününü ,15, elde etmek üzere süksinik asit antrasen-9-ylmetil ester 3-(2-bromo-2-metil-propiyoniloxy)-2-metil-2-[2-fenil-2-(2,2,6,6-tetrametil piperidin-1-yloxy)-etoksi-carbonil]-propil ester ,8, ile reaksiyona sokuldu. İkinci olarak, öncelikli olarak elde edilen 15, 125 oC de stirenin SFRP’si için makrobaşlatıcı olarak kullanıldı. Üçüncü olarak, çelirdekte brom fonksiyonlu PEG-polistirene (PEG-PSt) başlangıç maddesi CuBr ve PMDETA varlığında 80 oC de kontrollü molekül ağırlıklı ve düşük polidispersiteli (Mw/Mn < 1.27) ABC tip miktoarm star terpolimeri vermek için tersiyer butil akrilat’ın ATRP si için makrobaşlatıcı olarak kullanıldı. Elde edilen polimerler 1H NMR ve jel geçirgenlik kromatografisi ile karakterize edildi.
-
ÖgeAdmet Polimerizasyonu Yöntemi Kullanarak Poli-(5,6-ızopropiliden-l-askorbik Asit) Sentezi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-02-20) Abuaf, Meir ; Hızal, Gürkan ; 10066298 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyAskorbik asit olarak da bilinen C Vitamini, suda eriyebilen ve birçok görevi olan bir vitamindir. Asetonda çok zor çözünen vitamin C eter, petrol eteri, benzen, kloroform ve yağlarda çözünmez. Yapıca glikoza benzeyen ir monosakkarit türevidir. Fiziksel özellikleri renksiz, beyaz ve dikdörtgen kristal klindedir. Hafif özel bir kokusu olup ekşi tatta ve asidiktir. C vitamini omurilik, akciğer ve göz gibi pek çok hayvansal dokunun sulu bölümlerinde oldukça yüksek yoğunlukta (milimolar ve üstü) bulunur. Bazı meyveler yüzde 1'den fazla (~6 mM) içerebilir. İnsan kanı plazmasında normal olarak 0,1 mM düzeyinde bulunur. Birçok hayvan ve bitkiler, kendi C vitaminlerini glukozdan üretebilirler. İnsanlar, bazı meyve yarasaları, hint domuzu ve insan benzeri primatlar C vitamini üretemediklerinden bunu besinlerden almak zorundadırlar. L-Askorbic Asit’in kimyasal yapısı incelendiğinde oldukça reaktif bir yapıya sahip olduğu gözlenmektedir. 2-3 endiol yapısının C1 karbonil grubuna bağlı olmasından dolayı C3’te bulunan hidrojende güçlü bir asidite bulunmaktadır (pKa: 4.25). C3’teki hidrojen kadar olmasa da C2’deki hidrojende de aynı sebeplerden dolayı asidite bulunmaktadır. Molekülün asitliği bu iki hidrojenin asitliğinden kaynaklanmaktadır. Aynı zamanda 2,3-endiol yapısı L-Askorbik Asit’e bir veya iki electronunu sunma olanağını sağlamaktadır. Bu da yapıyı semidehydro-L-Ascorbic Acid’e ve son olarak da dehydro-L-Ascorbic Acid’e çevirir. L-Askorbik Asit bu yapılarından dolayı metabolizmalarda oldukça önemli bir yere sahiptir. Yapıdaki C5 ve C6’daki hidroksil grupları moleküle alkol fonksiyonu katmaktadır. Bundan dolayıdır ki ayrı ayrı aldehit ve ketonlarla reaksiyona girerek siklik asetal ve ketal yapılarını oluşturabilir. Bunların dışında L-Askorbik Asit’in canlıların yapısında önemi oldukça fazladır. L-Askorbic Asit’in biyolojik fonksiyonları üç ana grupta incelenmektedir. Birincisi enzim kofaktör olarak, ikincisi radikal tutucu olarak ve üçüncüsü hücrenin elektron transferinde yardımcı olarak. Birinci biyolojik fonksiyonu enzim kofaktörü olarak görev almasıdır. Birçok önemli enzimatik reaksiyonların gerçekleşmesinde büyük rol oynamaktadır. Örnek olarak hidroksipirolin, hidroksilisin, norepinefrin, serotinin, karnitin ve homogenistik asit eldesi için gerekli amino asitlerin sentezlenmesinde kullanılmaktadır. Aynı zamanda osteoblast, fibroblastların, andrenalin hormonlarının ve karnitin biosenthezinin düzgün çalışmasında görev almaktadır. İkinci biyolojik fonksiyonu ise radical tutucu olarak görev almasıdır. Hem bitkilerde hem de hayvanlarda hücre yaşamı için oksijene ihtiyaç duyulmaktadır. Hücre metabolismasından dolayı kendi ürettiği veya çevresel etkilerden dolayı kendiliğinden oluşan reaktif oksijen taneciklerini (ROT) kontrol altına alabilecek bir xxii mekanizmanın olması temel ihtiyaçlar arasındadır. L-askorbik asit antioksidant özelliği sayesinde ROT’lar ile reaksiyon vererek, ortamı nötralleştirip hücreye radikalik zarar gelmesini engellemektedir. Son olarak üçüncü biyolojik fonksiyonu ise hem plazma membranında hem de kloroplastlarda elektron transferini donör/ekseptör gibi davranarak gerçekleştirmesidir. L-Askorbik Asit’in biyokimyasal fonksiyonları ağırlıklı olarak indirgeyici ve elektron taşıyıcı özelliklerinden kaynaklanmaktadır. L-ascorbic acid ve okside olmuş yapısı (L-Askorbat) redoks döngüsü gerçekleştirerek çeşitli elektron transfer reaksiyonlarında ve elektron membran protein taşıyıcı olarak da bilinen sitokromların aktivitesini değiştirmesinde görev alır. Son yıllarda biyobozunur ve biyouyumlu polimerler, biyomedikal uygulamalarda ve malzeme bilimi alanlarında giderek artan önem kazanmışlardır. Biyobozunur polimerler, biyolojik moleküllerle fonksiyonlandırılarak ilaç salınım sistemlerinde ve doku mühendisliğinde kullanılmaktadır. L- askorbik asit antioksidant ve radikal tutucu özelliklerinden dolayı ilaç sanayisinde kullanılan önemi büyük bir kimyasaldır. L askorbik asidin modifikasyonları kanser, tümör ve aids gibi ciddi hastalıklarda tedavi amaçlı kullanılmaktadır. Bu kullanım alanlarından dolayı bilim adamlarının dikkatini fazlaca çekmiştir. Yapılan araştırmalar doğrultusunda çok sayıda L- askorbik asit adına çalışmalar görülse de polimerizasyonu hakkında hiçbir bilgiye rastlanılmamıştır. Yapısı ve özellikleri gereği serbest radikal polimerizasyonuna uygun olmadığından dolayı acyclic diene metathesis (ADMET) polimerizasyonu uygun görülmüştür. ADMET polimerizasyonu eşlenmemiş ikili olefin yapısından lineer bir zincir yapar. ADMET ile elde edilen polimerin uzun zincirlere sahip olabilmesi için, reaksiyona giren monomerlerin yüksek verimle dönüşme oranına sahipolması gerekmektedir. Bundan dolayı ADMET polimerizasyonlarında Grubbs katalizlerinden daha reaktif olan Hoveyda-Grubbs Catalyst 2nd Generation tercih edilmektedir. ADMET polimerizasyonunda, verimli sonuçlar elde edebilmek için reaksiyondan etilen gazını uzaklaştırmak kritik rol oynar. Daha yüksek reaksiyon sıcaklıklarında çalışarak, reaksiyona vakum vererek veya reaksiyonu şiddetli karıştırarak etilen gazının ortamdan uzaklaştırılmasında uygulanabilecek yöntemlerdir. Bunun dışında konsantre çözücülerin polikondenzasyon reaksiyonlarına yardımı büyük olsa da ADMET’de vizkoz çözelti, reaksiyonun şiddetli karışmasını ve reaksiyondan etilen gazının uzaklaştırılmasını engeller. Aynı zamanda ADMET yöntemi ile elde edilen düşük molekül ağırlıklı polimerlerin polidispersiteleri de yüksek çıkmaktadır. Buna rağmen alken uçlu çok fazla çeşitteki monomerlerin polimerleşmesi için basit bir yöntemdir. Bu çalışmada, ADMET yöntemi kullanılarak ana zincirinde C vitaminini bulunduran monomer polimerleştirilmiştir. Öncelikle alken uç fonksiyonu bulundurmayan C vitaminine alken uç takılıp, ADMET yöntemlerinden hem bulk polimerizasyonu hem de solution polimerizasyonu uygulanmıştır. Bulk polimerizasyonu sırasında monomer, G-1 ve GH-2 katalizleri ile ayrı ayrı reaksiyona sokulmuştur. Reaktanların birbirine karışabilmesi için çözücü olarak DCM kullanılıp ardından reaksiyon ortamından uzaklaştırılarak bulk polimerizasyonu için uygun koşullar sağlanmıştır. Her iki katalizin etkisi 40oC, 60oC ve 80oC olmak üzere üç ayrı ortamda bir hafta boyunca incelenmiştir. Solution polimerizasyonunda da monomer, G-1 ve GH-2 katalizleri ile ayrı ayrı reaksiyona sokulmuştur. Çözücü olarak O-DCB kullanılmıştır. Solution polimerizasyonu için ortam sıcaklığı 60oC olarak belirlenmiştir. Karakterizasyon işlemleri 1H NMR ve GPC ile gerçekleştirilmiştir. xxiii ADMET’de vizkoz çözelti, reaksiyonun şiddetli karışmasını ve reaksiyondan etilen gazının uzaklaştırılmasını engeller. Aynı zamanda ADMET yöntemi ile elde edilen düşük molekül ağırlıklı polimerlerin polidispersiteleri de yüksek çıkmaktadır. Buna rağmen alken uçlu çok fazla çeşitteki monomerlerin polimerleşmesi için basit bir yöntemdir.
-
ÖgeAhşap Kaplamalarda Anyonik Sürfaktanların Stiren-akrilik Emülsiyonlar Üzerine Etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-07-20) Uzun, Gülşah ; Serhatlı, İbrahim Ersin ; 10118355 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyAhşap kaplamalar, endüstriyel kaplama uygulamalarında en büyük paya sahiptir. Solvent bazlı sistemlerin yüksek oranda uçucu organik bileşikler içermesi sebebiyle, düşük uçucu organik bileşikler içeren sistemlerin payı her geçen yıl artmaktadır. Düşük uçucu organik bileşik içeren sistemler arasında, düşük maliyeti ve uygulama kolaylığı sebebiyle son yıllarda popülerliği ve hacmi en çok artan sistemler 1K su bazlı akrilik kopolimer sistemleri olmuştur. 1K su bazlı akrilik kopolimer sistemleri, nihai uygulama alanı ve uygulama metodu açısından farklılaşırlar. Endüstride fırça, rulo, sprey, merdane veya perde uygulama gibi çok çeşitli yöntemlerle uygulanabilmektedirler. Uygulama alanları da benzer şekilde çok çeşitlidir. Mobilya, dış mekan ahşaplar, ahşap dış cephe kaplamalar, zemin ve parkeler, endüstriyel mdf kaplamaları gibi çok çeşitli uygulama alanına sahiptir. Kimyasal açıdan, stiren-akrilik kopolimerler, saf akrilik kopolimerler veya vinil akrilik kopolimerler çesitli ahşap kaplamalarda kullanılmaktadır. Temel performans kriterleri, sertlik, erken sertlik gelişimi, zımparalanabilirlik, çizilme direnci, kuruma zamanı, bloklanma direnci, kimyasal direnç ve estetik özelliklerdir. Bu çalışmanın amacı, farklı anyonik karakterdeki sürfaktanların, stiren-akrilik emülsiyon kopolimerizasyonu ve bu kopolimerler ile hazırlanmış iç mekan ahşap kaplamaların nihai performansı üzerindeki etkilerini incelemektir. Çalışmada, sodyum lauril sülfat, sodyum lauril eter sülfat (2EO ve 4EO), sodyum dodecilbenzen sülfonate, alkil polietilen glikol eter sülfat, polioksietilen tridecil fosfat ester ve sülfosüksinik asidin disodyum etoksile alkol [C10- C12] yarı esteri olmak üzere 7 farklı anyonik yapıda sürfaktan kullanılmıştır.
-
ÖgeAkrilamidlerin Serbest Radikal Polimerizasyonunun Taktisitesinin Dft İle İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-01-06) Kayık, Gülru ; Tüzün, Nurcan ; 406587 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologySerbest radikal polimerizasyonlarında, taktisitenin kontrolü; nihai ürünün fiziksel, termal ve mekanik özelliklerini etkilemesi bakımından önemli bir husustur. Bu özellikler; örneğin camsı geçiş ve erime sıcaklığı, mekanik kuvvet, kristallik oranı ve çözünebilirlik, polimerlerin kullanım alanlarını belirlerler. Hem laboratuvar hem endüstriyel düzeyde, istenilen özellikte ürün elde edebilmek için, polimer zincirinin stereoregularitesi reaksiyon sırasında kontrol edilebilmelidir. Çünkü sıcaklık, çözücü, monomer/başlatıcı konsantrasyon oranı, ya da reaksiyon ortamına eklenen katkı maddeleri, bir polimerin taktik (isotaktik ya da sindiotaktik) ya da ataktik oluşunu etkiler. Kuantum mekaniksel hesaplamalar, değişik reaksiyon koşullarını da hesaba katarak, her bir reaksiyonu ayrı ayrı incelemeye imkan vermesi bakımından, reaksiyon mekanizmalarının anlaşılabilmesi ve aydınlatılabilmesi için oldukça elverişli bir yöntemdir. Bu çalışmada, bir seri akrilamid monomerinin, N,N-dimetilakrilamid (DMAAm), N-metil-N-fenilakrilamid (MphAAm) ve N,N-difenilakrilamid (DPAAm), serbest radikal polimerizasyonundaki taktisiteleri kuantum kimyasal yöntemle incelenmiştir. Reaksiyonların propagasyon adımlarını değerlendirmek amacıyla, 6-31+G(d,p) seviyesinde DFT (Yoğunluk Fonksiyoneli Teorisi) metodu ile geometri optimizasyonları, frekans ve solvent hesaplamaları yapılmıştır. Bu çalışmadaki hesaplamalar, akrilamidlerin stereospesifik katılma modları üzerinde sübstitüent, sıcaklık, solvent ve stereospesifik yapıcı moleküllerin etkisini incelemeyi amaçlamıştır. Yapılan hesaplamalar neticesinde, belirli reaksiyon koşularında, üç farklı sübstitüye akrilamid monomerinin polimerizasyonunun mekanizması aydınlatılmış, ilgili deneysel verilerle karşılaştırılmış ve deneysel olarak bulunan sonuçlarla uyum gösterilmiştir.
-
ÖgeAkrilat Tipi Monomerlerin Kopolimerizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Çetintaş, Mehmet Cenap ; Serhatlı, İ. Ersin ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBenzoin akrilat monomeri foto uyarılmış radikal polimerizasyonun uygulanabildiği foto duyarlı benzoin gruplarından başka atom transfer radikal polimerizasyonunun da uygulanabildiği ve ısısal olarak kararlı akrilat grubunu da içerdiğinden dolayı iki fonksiyonlu yapıdadır. Bu çalışmada, kontrollü molekül ağırlığında ve düşük molekül ağırlığı dağılımına sahip benzoin akrilat polimerleri, atom transfer radikal polimerizasyonu ve foto uyarılmış radikal polimerizasyonu kullanılarak sentezlenmiştir. Isı ve spektroskopik sonuçlar değişik camsı geçiş sıcaklıklarına sahip farklı kimyasal yapılardaki aşı polimerlerinin camsı durumda faz ayırımlı ve mikro faz ayırımından ötürü iki farklı camsı geçiş sıcaklığına sahip olduklarını gösterir. Anahtar Kelimeler: Benzoin akrilat, iki fonksiyonlu, atom transfer radikal polimerizasyonu , foto uyarılmış radikal polimerizasyonu, aşı kopolimerler.
-
ÖgeAkrilik Asit – Maleik Anhidrit Kopolimerlerinin Sentezi, Karakterizasyonu Ve Su Bazlı Boyalarda Kullanımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-06-26) Kaya, Bahadır ; Serhatlı, İbrahim Ersin ; 10041393 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBoya renkli hayatımızın her alanında karşımıza çıkar. Günümüzde, kullanım alanları genişlemekte ve tüketimi giderek artmaktadır. Boya uygulandığı yüzey üzerinde ince bir film tabakası oluşturarak, yüzeyin dış etkenlere karşı korunmasını sağlayan, bunun yanında yüzeye dekoratif bir özellik kazandıran kimyasal bir kaplama malzemesidir. Bir boya formülasyonu bir kaç malzemenin karışımı ile oluşmaktadır. Temel olarak, boyanın yapısında dört ana unsur bulunmaktadır. Bunlar; bağlayıcılar, pigmentler, katkı maddeleri ve çözücülerdir. Bu malzemelerin kullanım oranları farklı tip boyalar için değişiklik göstermektedir. Pigmentler boyaya renk, örtücülük ve koruyuculuk kazandıran organik ve inorganik maddelerdir. Pigmentler herhangi bir çözeltide çözünmeyen maddelerdir. Renk vermek amacıyla kullanılanlara renk pigmenti, dolgu gücü ve maliyet düşürme amacıyla kullanılanlara dolgu maddeleri adı verilir. Dolgu maddeleri boyaların %20-50’sini oluşturabilmektedir. Bu maddeler reolojik özellikleri kontrol etme, parlaklığı azaltma, mekanik özellikleri arttırma ya da boya filminin bariyer özelliklerini geliştirme amacıyla boya formülasyonlarında kullanılır. Titanyum dioksit, demir oksit, çinko oksit, çinko fosfat yaygın olarak kullanılan pigmentlere örnek gösterilebilir. Titanyum dioksit boyada kullanılan en yaygın pigmenttir. Kalsiyum ve baryum bileşikleri, kalsit, dolomit, alçıtaşı, talk ve kireçtaşı ise dolgu maddelerine örnek olarak verilebilir. Kalsit boyada kullanılan en yaygın dolgu maddesidir. Türkiye boya sanayi toplam üretim esas alındığında Avrupa’ nın 6. büyük boya üreticidir. İthal hammadde oranı yaklaşık olarak %65’ i bulurken, Türkiye boya sanayi dışa bağımlı durumdadır. Üretim artışı göz önünde bulundurulduğunda hammaddedeki dışa bağımlılık gün geçtikçe artmaktadır. Su bazlı boyalarda inorganik pigmentler için kullanılan en genel tip dispersiyon katkısı polielektrolitlerdir. Bunlar inorganik ve organik polielektrolitler olarak ikiye ayrılır. Organik polielektrolit dispersiyon katkıları, nispeten düşük molekül ağırlıklı polimerlerdir. Organik polielektrolitlere poliakrilik asitler (PAA) ve akrilik-maleik anhidrit P(AA-MA) kopolimerler örnek gösterilebilir. Poliakrilik asitler ve bunların türevleri tek kullanımlık çocuk bezlerinde, iyon değiştirme reçinelerinde, kaplamalarda, kalınlaştırıcı, dağıtıcı, süspanse edici ve emülsifiye edici maddeler olarak ise; ilaç, kozmetik ve boya endüstrilerinde kullanılır. Boya sektöründe dispersant olarak en yaygın kullanılan, molekül ağırlıkları 1.000 ve 20.000 g/mol arasında PAA ve P(AA-MA) türevleridir. Bu maddeler amonyum, sodyum veya potasyum hidroksit ile nötralize edilerek suda çözünürlükleri sağlanır. Poliakrilik asidin sodyum tuzu (NaPAA) su bazlı boya formulasyonlarında en çok kullanılan dispersant ajanıdır. PAA genellikle serbest radikalik polimerizasyon yöntemi ile üretilmektedir. Birkaç binden birkaç yüz bin molekül ağırlığına sahip polimerler elde edilebilmektedir. Boya sektöründe en yaygın dispersant olarak kullanılan PAA’ların molekül ağırlıkları 1.000 ve 20.000 g/mol arasındadır. Molekül ağırlığı başlatıcı ve zincir transfer ajanı miktarı ayarlanarak kontrol edilebilmektedir. Kontrollü radikal polimerizasyonunun; nitroksit aracılıklı polimerizasyon (NMP), atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) ve tersinir eklenme-parçalanma zincir transferi (RAFT) olmak üzere üç farklı tipi vardır. Akrilik asidin NMP polimerizasyonu ile eldesinde, nitroksidin asidik ortamda degredasyon problemi söz konusudur. Akrilik asidin atom transfer radikal polimerizasyonunda ise polimere metal tutunması kontrol edilememektedir. Bu nedenle, düşük molekül ağırlığına ve düşük PDI değerine sahip poliakrilik asit üretilebilmesi için en uygun yöntem tersinir eklenme-parçalanma zincir transferi (RAFT) yöntemidir. Bu çalışmada, NaPAA ve akrilik-maleik anhidrit kopolimeri sodyum tuzunun (NaP(AA-MA)) dispersant olarak kullanıldığı su bazlı boya formulasyonlarının stabilizasyonu üzerinde çalışılmıştır. PAA, akrilik asidin “Tersinir eklenme-parçalanma zincir transferi” metodu ile kontrollü radikal polimerizasyonundan ve P(AA-MA), akrilik ve maleik anhidritin aynı metod ile kontrollü radikal kopolimerizasyonundan sentezlenmiştir. NaPAA ve NaP(AA-MA), PAA ve P(AA-MA)’nın sodyum hidroksit (ağırlıkça %32’lik) ile nötralizasyonundan elde edilmiştir. NaPAA, en uygun polimerizasyon parametrelerini belirlemek için; değişen miktarda zincir transfer ajanı miktarının değiştirilmesi, başlatıcı ve monomer oranının değiştirilmesi, monomer ve başlatıcının besleme süresinin değiştirilmesi ve çözücü miktarının değiştirilmesi ile dört farklı yoldan sentezlenmiştir. Ayrıca, istenilen akrilik asit-maleik anhidrit monomer oranının belirlenmesi için AA/MA: 1:1 ve AA/MA: 1:0.5 oranlarında sentezlenmiştir. Ek olarak, AA/MA: 0.5:1 oranı sentezlenmeye çalışılmış ancak yüksek miktarda maleik anhidritin oda sıcaklığında kristalleşme eğilimi nedeniyle ürün kristalleşmiştir. Sentezlenen numuneler yapısal olarak FTIR ile tespit edilmiştir. FTIR spektrumu PAA, NaPAA, P(AA-MA) ve Na(AA-MA)’nın kimyasal yapısı gereği beklenen pikleri vermiştir. Sentezlenen polimerlerin katı içerikleri hızlı katı ölçer cihazı ile belirlenmiştir. Polimerlerin Brookfield viskoziteleri 6 rpm de 20°C de ölçülmüştür. Molekül ağırlığı ve moleküler ağırlık dağılımları 4’lü RALS ve LALS, RI, UV ve viskozimetre detektörlü GPC ile saptanmıştır. Sentezlenen PAA’ lardaki polimerizasyona girmemiş akrilik asit monomeri miktarı HPLC ile belirlenmiştir. Akrilik asidin yüzde dönüşümü polimerizasyona girmemiş akrilik asit monomer miktarı yardımıyla hesaplanmıştır. Hesaplanan akrilik asidin yüzde dönüşümlerine göre; zincir düzenleyici ajan olarak kullanılan NaHyp ve kullanılan çözümü miktarları arttıkça dönüşüm artmaktadır. APS/AA oranı % 5, 6 ve 7.5 olduğunda %94’ün üzerinde monomer dönüşümü elde edilebilmektedir. Başlatıcı besleme süresi 4.5 saatten 5.5 saate çıkarıldığında monomer döüşümü neredeyse aynı kalmış olup başlatıcı besleme süresi 6.5 saat olduğunda %98.72 ile en yüksek monomer dönüşümü sağlanabilmiştir. Sentezlenen NaP(AA-MA) kopolimerlerinin akrilik asit ve maleik anhidrit monomer oranlarını belirleyebilmek için 1H-NMR analizleri yapılmıştır. Mikrodalga fırında kurutulan kopolimer örnekleri, dötero suda çözülerek NMR cihazına verilmiştir. C1_Na kopolimerinin teorik maleik anhidrit monomer oranı %33 olmasına rağmen, elde edilen 1H-NMR analiz sonuçlarına göre; AA/MA monomer oranı 1:0.5 olan C1_Na kopolimerinde maleik anhidrit monomer oranı %23 ve akrilik asit monomer oranı %77 dir. Ayrıca, sentezlenen bir diğer kopolimer olan C2_Na kopolimerinin teorik maleik anhidrit monomer oranı %50 olmasına rağmen, 1H-NMR analiz sonuçlarına göre; AA/MA monomer oranı 1:1 olan C2_Na kopolimerinde maleik anhidrit monomer oranı %38 ve akrilik asit monomer oranı %62 dir. Teorik ve gerçekleşen monomer oranları arasındaki bu farklılığın nedeni ise sterik engellemedir. Maleik anhidrit sulu ortamdaki kopolimerizasyona çok az eğilim sergiler. Kopolimerizasyonun yayılma basamağında monomer molekülü yayılan radikal grup tarafından sterik olarak engellenir. Böylece, kopolimerizasyonun yayılma basamağı son derece yavaş gerçekleşir. Dispersiyon etkinliğini belirlemek için katı içeriği %66’lık 5 mikronluk kalsiyum karbonat içeren sulu karışım hazırlanmıştır. Daha sonra, sulu karışım ve sentezlenen NaPAA ya da NaP(AA-MA) dispersiyon ajanları bir dispersiyon kabına konularak homojen karışım oluşturuncaya kadar mekanik karıştırıcı ile 2000 rpm de 20 dakika süre ile karıştırılmıştır. NaPAA polimerlerinin ve NaP(AA-MA) kopolimerlerinin dispersiyon etkinliklerini belirlemek için kalsit sulu karışımlarının viskoziteleri 60 rpm de 20°C de bir Brookfield DV-II model viskozimetre ile ölçülmüştür. Kalsit sulu karışımlarının viskozitelerine karşılık değişen miktarlarda NaPAA ve NaP(AA-MA) dispersiyon ajanı içeren eğimi oluşturmak için viskoziteler kaydedilmiştir. Dispersiyon ajanı olarak değişen miktarlarda NaPAA ya da NaP(AA-MA) eklenmiş kalsit sulu karışımlarının stabilizasyonunu incelemek için bir zeta potansiyeli ölçer ile sulu karışımların zeta potansiyeli ölçülmüştür. Daha sonra, su bazlı boya formülasyonlarının performanslarını incelemek için 74 PVC değerine sahip ve dispersiyon ajanı olarak NaPAA polimerleri ya da NaP(AA-MA) kopolimerleri ile hazırlanmış örnek bir su bazlı plastik boya formulasyonu seçilmiştir. Boya formülasyonlarının grindometre ölçümleri dispersiyonun inceliğini doğrulayan ve boya dispersiyonu içinde büyük boy parçacıkların saptanması için gerçekleştirilmiştir. Boya filmleri kapatıcılık kartlarına uygulanmıştır. Bir sonraki adımda; hazırlanan boyaların kapatıcılıklarının hesaplanması için kartların siyah ve beyaz alanlarının ışık yansıma şiddetleri bir spektrofotometre ile ölçülmüştür. Sentezlenen NaPAA polimerlerinin ve NaP(AA-MA) kopolimerlerinin boyadaki dispersiyon ve stabilizasyon etkinliklerini belirlemek için boya formulasyonlarının ilk viskoziteleri bir Brookfield DV-II model viskozimetre ile ölçülmüştür. Hazırlanan boya formulasyonlarının zamanla ve sıcaklık altında reolojik stabilitelerindeki değişimler 52±1°C de bir ay depolanıp bir hafta arayla Brookfield viskozitelerinin 20°C’de ölçülmesi ile belirlenmiştir. Depolama viskozitelerinin ölçümü polimerik dispersiyon ajanının molekül ağırlığı ve molekül dağılımı azaldıkça boya formulasyonlarının dispersiyon etkinliğini geliştirdiğini açıklamaktadır. Düşük bir moleküler ağırlığa ve dar bir molekül ağırlığı dağılımına sahip NaPAA kolaylıkla elde etmek için sodyum hipofosfit zincir düzenleyici olarak izopropil alkol ve su karışımı içerisinde kullanılabilir. Ek olarak, monomer ve başlatıcının besleme süresi NaPAA’nın molekül ağırlığı ve molekül ağırlığı dağılımını etkilemektedir. Besleme zamanı arttığında, molekül ağırlığı azalmış ve molekül ağırlığı dağılımı daraltılmıştır. Ayrıca, 1:0.5 AA/MA monomer oranına sahip NaP(AA-MA), su bazlı boya formulasyonlarında NaPAA yerine dispersiyon ajanı olarak kullanıldığında daha iyi depolama stabilite performansı sunmaktadır.
-
ÖgeAkrilik Emulsiyon Polimerlerinin Sentezi Ve Boya Formülasyonunda Kullanımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-10-23) Bodur, Elis Kırımlı ; Kızılcan, Nilgün ; 10065526 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyMetal sahip olduğu yüksek performanslı özelliklerinden dolayı çevremizde görülen birçok yapıda kullanılmaktadır. Bu uygulamalar binalardan, köprü inşaatlarına, gemilerden, otomotiv sektörüne kadar geniş bir yelpazeye kapsamaktadır. Bu uygulamaların temel yapısını oluşturan metal, atmosferdeki oksijen, su ve nemden kolayca etkilenmekte ve bu etkilenme sonucu performansını kaybetmektedir. Atmosferik şartlardan dolayı metal yüzeyde oluşan pas, metalin mekanik özelliklerinin yitirilmesine neden olarak, kullanım ömrünü azaltmakta ve ülke ekonomisini ciddi bir şekilde etkilemektedir. Bu yüzden atmosferik şartlardan etkilenmemesi için her türlü metal için koruyucu önemler alınması gerekilmektedir. Korozyondan dolayı metal yüzeyde oluşan pas, metal içindeki demir iyonlarının hava ve su ile reaksiyon vermesi sonucu oluştuğu için, bu reaksiyonun önlenmesi ile metaller korozyona karşı korunabilir. Metal yüzey üzerinde oluşan bu reaksiyonu önlemek için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Bu koruyucu yöntemlerden en yaygın kullanılanı ise, yüzeylerin kaplanarak su ve hava ile temasının kesilmesidir. Kaplama, diğer bir ismi ile boya, su ve solvent bazlı olmak üzere iki çeşide ayrılabilmektedir. Metali atmosferik şartlardan korumak için uygulanan boya ya da kaplama malzemelerinde özellikle endüstriyel uygulamalarda solvent bazlı boya çeşidinin kullanımı hakimdi; fakat son dönemlerde, solvent bazlı ürün kullanımının kısıtlanması ve uçucu organik bileşen / volatile organic compound (VOC) kontrolü ile su bazlı ürünlerin hem teknik hem de yasal olarak ön plana çıkmalarına sebep olmaktadır. Böylece insan sağlığı ve çevre üzerinde olumsuz etkileri bulunan solvent bazlı ürünlerdeki zehirli ve parlayıcı maddelerin kullanımı, su bazlı ürünlere geçerek azaltılacaktır. Tez aşamasında, korozyonu önleyici su bazlı bir boya formülasyonu üretilerek, korozyon ve yapışma performansı ISO standartlarına göre değerlendirilecektir. Boya formülasyonun ana bileşeni olan bağlayıcı, akrilik olacak ve emülsiyon polimerizasyon yöntemi ile sentezlenecektir. Polimerin yapışma ve korozyon direncinin iyileştirilmesi için ayrıca ketonik reçine sentezi yapılacak ve sisteme eklenmesi için çalışılacaktır. Yapılacak olan proje ile ketonik reçineler ile desteklenen su bazlı emülsiyon polimerlerinin metal kaplama boya formülasyonunda korozyon ve yapışma direnci test edilecektir. Kaplama formulasyonlarına eklenebilecek son ilave ketonik reçineler, kaplamanın yapışma ve korozyon direncini arttırarak kullanım ömrünü arttırmaktadır. Ketonik reçineler düşük moleküler ağırlıklı ve termoplastik reçineler sınıfındadır. Genellikle polimerik maddelerle kullanıldığında, yapışmayı arttıcı ve parlaklık verici özelliklerini kopolimerlere taşırlar. Ketonik reçineler, keton ve aldehit monomerlerinin kimyasal reaksiyonu sonucu meydana gelmektedir. Bu reçineler üre, poliüretan, fenol gibi yardımcı hammaddeler ile desteklenerek performans özellikleri iyileştirilebilmektedir. Akrilik polimer, su bazlı emülsiyon polimerizasyonu yöntemi ile sentezleneceğinden ketonik reçinenin su bazlı sistemlerler içinde kolayca çözünebilmesi ve homojen bir yapının oluşturulması gerekmektedir. Bu yüzden, siklo hekzan formaldehit reçinesi yapısındaki yüksek –OH grubundan dolayı seçilmiştir. Yapısındaki –OH grubundan dolayı su bazlı sistemlere daha kolay entegre olabileceği öngörülmüştür. Su bazlı emulsiyon polimerlerinin sentezinde 2-EHA ve MMA gibi akrilik monomerler kullanılarak, metal kaplama malzemesine sertlik, yapışma ve kimyasal direnç özellikleri kazandırılmaktadır. Emulsiyon polimerizasyonu yöntemi kullanılarak çeşitli morfolojilerde polimer sentezi gerçekleştirilebilmektedir. Tez çalışmasında core-shell, çekirdek-kabuk, morfolojisi seçilmiştir. Core-shell morfoloji ile iki farklı özellik aynı polimer yapısında buluşturulabilmektedir. Çekirdek kısmında düşük Tg değerlerinde polimerler üretilebilmektedir. Bu sayede polimere elastikiyet ve düzgün film oluşturma özellikleri kazandırılmaktadır. Kabuk kısmında ise, daha sert monomerler kullanılarak polimere sertlik kazandırılmaktadır. Polimerin bu kısımda Tg değeri arttırılarak, polimere kimyasal direnç, UV dayanımı ve atmosferik şartlara karşı direnç özellikleri kazandırılabilmektedir. Tez aşamasında polimer morfolojisinin core-shell seçilmesinin nedeni ise, metal yüzeylerin sert oluşundan, korozyon direnci ve yapışma performansının iyi olması gerektiğinden yola çıkılarak seçilmiştir. Metal yüzey sert olduğundan dolayı üzerine uygulanacak kaplamanın düzgün film oluşturabilmesi için yeterince elastik olması gerekmektedir. Bu yüzden polimerizasyon aşamasında, ilk emülsiyon kısmında 2-EHA monomeri daha fazla eklenerek yumuşak bir çekirdek kısmı elde edilmiştir. Kaplama malzemesinin metali korozyona karşı koruması ve yüzeye iyi yapışması için daha sert olması gerekmektedir. Bu yüzden kabuk kısmı 2-EHA’ya göre daha sert olan MMA monomerinin daha fazla kullanılması ile elde edilmiştir. Bu çalışmada elde edilen saf polimer ile ketonik reçine yardımcı kimyasalı eklenen polimerin, metal boyasında korozyon ve yapışma direncine olan etkisi kıyaslanacaktır. Polimer ve ketonik reçine sentezinin performans analizlerinin ölçülmesi için su bazlı metal boya formülasyonu dizayn edilmiştir. Bu formülasyon düşük Pigment Volume Consentration (PVC) değerine sahip, içerisinde polimer miktarı fazla olan bir formülasyondur. Formülasyonda korozyon engelleyici herhangi bir dolgu maddesi ya da katkı maddesi bulunmamaktadır. Böylelikle polimer ve ketonik reçine performansı daha kolay değerlendirilebilmektedir. Korozyon direncinin tayini için tuzlu suya batırma yöneti kullanılmıştır. Bu yöntemde paslanır metale uygulanan boyalar kürlendirildikten sonra, tuzlu suya batırılarak korozyon maruziyeti gözlemlenmektedir. Ayrıca boyalar, alüminyum, galvanize ve paslanmaz metale de uygulanmış ve ISO 2409 standardına göre ıslak ve kuru yapışma performansları değerlendirilmiştir. Tezde 3 farklı boya üretilmiştir. İlk boya sadece akrilik polimerinin olduğu, içerisine ketonik reçine eklenmeyen boyadır. İkinci boya akrilik polimer ve sentezlenen ketonik reçine karışımı ile yapılmıştır. 3 numaralı boya ise akrilik polimer ve ticari olarak satışı bulunan ketonik reçine karışımı ile üretilmiştir. Amaç, ketonik reçinenin korozyon ve yapışmaya olan etkisini incelerken, diğer yandan sentezlenen ve ticari olarak satılan ketonik reçine arasındaki performans analizini de yapmaktır. Reçineler katı halde bulunduğu için polimere eklenmeden önce uygun bir çözücü ortamında homojen hale getirilmesi gerekmektedir. Katı halde bulunan siklohekzon fomaldehit reçinesi aseton gibi uygun bir çözücü ortamında öncelikle çözülmüştür. Bu reçine çözeltisi su bazlı emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen akrilik bağlayıcı diğer ismi ile polimere 5% oranında eklenerek homojen bir karışım elde edilmeye çalışılmıştır. Akrilik polimer – ketonik reçine karışımı, metal kaplama boyasına eklenerek metale doğrudan uygulanabilen bir boya elde edilmiştir. Elde edilen boya yapışma performansının değerlendirilmek üzere alüminyum, galvenize, paslanır ve paslanmaz metal olmak üzere 4 farklı metal üzerine aynı kalınlıkta uygulanarak, aynı şartlarda kürlenmeye bırakılmıştır. Korozyon performansının ölçülmesi için de sadece paslanır metallere uygulama yapılmıştır. Tüm boyalar oda şartlarında kürlendirildikten sonra yapışma ve korozyon kontrolleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada akrilik bağlayıcı kendi halinde, sentezlenen ketonik reçine ile karıştırılarak ve piyasadan alınan UK100 isimli ketonik reçine ile aynı oranda karıştırılarak 3 farklı boya elde edilmiştir. Bu 3 boyanın kendi aralarında performansı incelendiğinde, ketonik reçineli karışımların alüminyum ve paslanır yüzeylerde özellikle ıslak yapışmayı iyileştirdiği tespit edilmiştir. Sentezlenen ve ticari olarak satışı olan ketonik reçineler kendi aralarında kıyaslandığında, sentezlenen ketonik reçinenin daha iyi performansa sahip olduğu bazı metal tiplerinde görülmektedir. Korozyon direnci incelendiğinde de, yine ketonik reçinelerin korozyon direncini arttırdığı saptanmıştır. Çalışma sırasında ketonik reçinenin akrilik emülsiyon karıştırıldığı sırada bazı stabilite problemlerine rastlanmıştır. Su bazlı emülsiyon polimerleri, ketonik reçineleri homojen ıslatamamıştır. Polimer-ketonik reçine karışımı içerisinde stabiliteyi bozan aglomerasyona uğramış ketonik reçine parçacıkları görülmüştür. Bunu önlemek için çeşitli yüzey aktif ajanların yanında non-ionic, yüksüz, sürfaktanlar da sisteme eklenmesine rağmen stabilite için yeterli bulunmamıştır. Bunun için ileriki aşamalarda reçinenin, akrilik polimerin hazırlanması sırasında akrilik polimere kimyasal olarak bağlanması ile elde edilecek akrilik polimer-reçine kopolimerleri hazırlanması ve boya forrmülasyonunda tekrar test edilmesi planlanmaktadır. Polimer emülsiyonu sırasında sisteme eklenecek olan ketonik reçineler, polimerler ile kimyasal bağ yaparak sisteme daha iyi entegre olabileceği öngörülmektedir. Böylece herhangi bir stabilite sorununun ve aglomerasyon probleminin engelleneceği varsayılmaktadır. Sistem ile daha iyi entegre olan ketonik reçinenin yapışmayı ve korozyon direncini daha da arttırması öngörülmektedir.
-
ÖgeAkrilonitril İçeren Polimerlerin Atom Transfer Ve Nitroksit Ortamlı Polimerizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) İlhanlı, Özlenen Benian ; Tunca, Ümit ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyAtom transfer radikal polimerizayonu (ATRP) ve nitroksit ortamlı polimerizasyon (NMP) kontrollü polimerizasyon yöntemleri içinde en başarılı olanlarıdır. NMP ve ATRP gibi kontrollü polimerizasyon tekniklerinin avantajlarından biri de elde edilen polimerlerin molekül ağırlıklarının ve zincir uç grubu fonksiyonalitesinin kontrol edilebilir olmasıdır. Ayrıca iki fonksiyonlu asimetrik başlatıcılar kullanılarak polimer zincir uç gruplarına çok çeşitli fonksiyonellikler kazandırılabilmesidir. Bu çalışmada, iki fonksiyonlu asimetrik başlatıcı, 2-fenil-2-[(2,2,6,6-tetrametilpiperidinil)oksi]etil 2-bromo propanoat sentezlenmiş ve ATRP ve NMP yöntemleri kullanılarak SAN kopolimerler, polystyrene-block-polyacrylonitrile (PS-b-PAN), polystyrene-b-poly(n-butyl acrylate)-polyacrylonitrile (PS-b-PBA-b-PAN) and ayrıca styrene ve düzensiz SAN segmentlerini içeren blok kopolimerleri sentezlenmiştir. 1H-NMR(Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi), GPC(Jel Geçirgenlik Kromatografisi), IR(Infrared Spektroskopisi) ve DSC(Diferansiyel Taramalı Kalorimetri) cihazlarından alınan sonuçlar doğrultusunda elde edilen blok kopolimerlerin gerçekten de ATRP ve NMP tekniklerinin kombinasyonu ile oluştukları belirlenmiştir.
-
ÖgeAlev Geciktirici Malzeme Dolgulu Melamin Formaldehit Mikrokapsüllerin Üretimi Ve Karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017-02-9) Yaman, Dilşah ; Köken, Nesrin ; 10136507 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyPolimerler özellikle son yıllarda hayatımızda çok fazla alanda kullanılmaktadır. Kolay proses edilebilirliği, metal ve seramik gibi malzemelere oranla çok daha hafif olmaları, hafif olmalarına karşın sahip oldukları yüksek mukavemetli oluşları, mali açıdan uygunluğu gibi özellikler polimerlerin her alanda tercih edilebilme sebeplerindendir. Aynı zamanda polimerlere, alanlar için daha elverişli hale getirmek amacıyla bazı fiziksel ve kimyasal bir takım iyileştirmeler uygulanabilmektedir. Fiziksel veya kimyasal iyileştirme amacıyla uygulamalar yapılabilmesi polimerlerin fonksiyonelliğini arttırmakla birlikte tercih edilme oranının da artışına sebep olmaktadır. Bu özellikleri arttırmak amacıyla kullanılacak olan polimere, polimerin yapısı, kullanım amacı ve kullanılacağı alan da göz önünde bulundurularak uygun katkı ve dolgu maddeleri eklenmektedir. Bu katkı maddelerinin başlıcaları alev geciktiriciler, plastikleştiriciler, antioksidanlar, renklendiriciler, UV ve ısı stabilizatörleri ve yağlayıcılar olarak sıralanabilir. Polimerlerin son yıllarda metal, seramik, cam gibi malzemelerin yerine kullanılabiliyor olması, yaşanabilecek plastik malzeme kaynaklı sorunların giderilmesine yönelik çalışmaları arttırmıştır. Can ve mal kaybına sebep olan yangınlar kimi zaman polimer malzemeler sebebiyle çıkabilir veya polimerler bu yangınların ilerlemesine sebep olabilirler. Polimer kaynaklı yaşanabilecek yangınları önlemek veya oluşabilecek yangınlar sonucunda yaşanabilecek can ve mal kaybını en aza indirebilmek amacıyla polimerlerde bir takım iyileştirmeler yapılmaktadır. Bu amaçla kendiliğinden alev geciktiricilik özelliğine sahip polimerler kullanılabileceği gibi, polimerizasyon sırasında alev geciktirici bir monomerin zincire eklenerek veya bazı katkı maddelerinin ilavesi ile de sağlanabilir. Alev geciktirici katkı maddeleri polimerlere doğrudan eklenebilecekleri gibi mikroenkapsülasyon tekniği ile başka bir malzemeyle kaplanarak da ilave edilebilirler. Mikrokapsülasyon işlemi ile alev geciktiricilerin birçok özelliğini geliştirmek mümkündür. Alev geciktiricilerin suda çözünürlüğünün azaltılması, polimerler ve alev geciktirici uyumluluğunun arttırılması, alev geciktiricilerin görünüm ve fiziksel halinin değiştirilmesi, piroliz sıcaklığının arttırılması ve alev geciktirici kaynaklı toksik gazların serbest bırakılmasının engellenmesi mikrokapsülasyon işleminin alev geciktiriciye sağladığı avantajlardandır. Mikroenkapsülasyon fonksiyonel olarak aktif maddelerin uygun ortamlarda kullanılabilmesi için, koruyucu bir polimerik malzeme ile kapsüllenerek içi boş mikro kürelerin içinde saklanması yoludur. İlaçlar, proteinler, antimikrobiyaller ve alev geciktiricilere mikroenkapsülasyon işlemini uygulamak mümkündür. Mikroenkapsülasyon sonucu elde edilen üründe kaplanacak olan malzeme çekirdek olarak adlandırılırken kaplama malzemesine de kabuk adı verilir. Ülkemizde de bolca rezervi bulunan borun bileşiği olan çinko borat son yıllarda yaygın olarak kullanılan alev geciktiricilerdendir. Reçinelerle uyumlu olan çinko borat zehirli de değildir. Tris (1-kloro-2-propil) fosfat (TCPP) ise sıvı halde bulunan bir alev geciktiricidir. TCPP'nin polimere sıvı halde eklendiğinde zaman içerisinde polimerik malzemeden ayrılarak malzeme yüzeyine göç edebilmekte ve aynı zamanda atmosfere zehirli gazların salınımına neden olabilmektedir. Bu çalışmada çinko borat ve TCPP alev geciktirici malzemelerinin, kendisi de alev geciktirici özelliğe sahip olan melamin formaldehit reçinesi ile kaplanması hedeflenmiştir. Bu çalışmada öncelikle çinko boratın mikroenkapsülasyon işlemi denenmiştir. Bu amaçla melamin formaldehit pre-polimeri sentezlenmiş ve sentezlenen reçineye istenilen çekirdek/kabuk kütle oranına göre hazırlanan çinko borat çözeltisi ilave edilmiştir. Daha sonra reçineyi kürleştirmek amacıyla ortamın pH'ı asidik yapılmıştır. Elde edilen ürüne FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analizi yapılmış ve analiz sonucunda melamin formaldehit reçinesine ait piklere rastlanmış ancak çinko borata ait pikler görülmemiştir. Elde edilen üründe çinko borata rastlanamamasının sebebi kürleşme için kullanılan asidin çinko boratı çözmesidir. İkinci olarak çinko boratın çözünmesini engellemek amacıyla diğer proses koşulları değiştirilmeden aynı deney reçinenin bazik ortamda kürleştirilmesi hedeflenerek tekrarlanmıştır. Ancak deney sonunda karıştırma durdurulduğunda reçinenin kürleşmediği, çinko borat çözeltisinin pre-polimerin birbirinden ayrıldığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada aynı zamanda çekirdek materyali olarak TCPP kullanılarak mükroenkapsülasyon işlemi denenmiştir. Yine aynı şekilde önce melamin formaldehit pre-polimeri sentezlenmiştir. TCPP sulu çözeltisine emülsifiyan olarak poli(vinil alkol) (PVA) ve sürfaktan olarak da Sodium Dodecyl Benzenesulfonate (SDBS) ilave edilerek sentezlenen pre-polimer ile birleştirilmiştir. Deney ortamı asidik olarak ayarlanarak reçinenin kürleşmesi sağlanmaya çalışılmıştır. Elde edilen ürüne yapılan FTIR analizi sonucunda hem melamin formaldehit reçinesine hem de TCPP'ye ait karakteristik piklerin görülmesi mikroenkapsülasyon işleminin başarılı olduğunun düşünülmesine sebep olmuştur. Aynı zamanda numunenin mikroskop görüntüleri ve SEM (Scanning Electron Microscopy) analizleri sonucunda da oluşan küre formları görülmüştür. Karıştırma hızı, çekirdek/kabuk ağırlık oranı, kullanılan SDBS ve PVA oranı gibi parametreler değiştirilerek deneyler tekrarlanmış ve bu parametrelerin mikroküre çapı, mikroküre çap aralığı ve elde edilen ürün verimi üzerine etkileri incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda artan karıştırma hızının küre çapında azalmaya sebep olduğu, artan çekirdek/kabuk oranının verimi arttırdığı, SDBS kullanımının azaltılmasıyla küre çaplarında homojenliği sağladığı, PVA oranın artmasının da küre çapını küçültme üzerine etkisi olduğu görülmüştür.
-
ÖgeAlev Geciktirici Ve Duman Azaltıcı Ajan Olarak Çinko Borat(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-02-09) Değirmenci, Berrin ; Akar, Ahmet ; 422870 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologySon yıllarda plastiklerde yanmazlık sağlayıcı maddelerdeki tercih halojensiz ve antimuansız alev geciktiricilere doğru oldu. Bütün bilinen geleneksel yanmazlık sağlayıcı maddeler içinde çinko borat en iyi aday olarak gösterilebilir. Çinko boratın alev geciktirici olarak çalışma sistemi çok iyi bilinemese de, en iyi sonuçların ATH ve çinko boratın sinerjisinden doğduğu söylenebilir. Bu da bize çinko boratın ilerleyen yıllarda yanmazlıkla ilgili konularda çok daha ön planda olacağının bir göstergesidir. Bu çalışmada flexible PVC için yanmazlık çalışmaları çinko borat, ATH ve hidro talsit gibi madde lelerle gerçekleştirildi. Yanmazlık değerleriyle ilgili en iyi sonuçlar çinko boratın karışımda ağırlıkça %18 ve ATH’nin de ağırlıkça %18 oranında kullanılmasıyla elde edildi. Aynı şekilde rijit Poliüretanın yanmazlığı için de çinko borat, modifiye çinko borat, ATH, TCPP ve sentetik boratlar kullanıldı. Yanmazlık etkisi ancak yüksek miktarlarda alev geciktiricilerin kullanılmasıyla elde edildi. En iyi sonuç çinko boratın ağırlıkça %10, ATH’nin ağırlıkça %40 ve TKP’nin ağırlıkça %8 kullanılmasıyla sağlandı.
-
ÖgeAlkillenmiş Lineer Amin Ligandların Homojen Atom Transfer Radikal Polimerizasyonuna Kinetik Etkileri(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Ondur, Hasan Alper ; Acar, Metin Hayri ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada, alkillenmiş üç dişli ve dört dişli yeni lineer azot ligandları ile stiren (St) ve metil metakrilat (MMA) monomerlerinin, ko-katalizör CuBr varlığında, etil-2-bromo propiyonat (St için) ve etil-2-bromo izobutirat (MMA için) başlatıcıları ile atom transfer radikal polimerizasyonları gerçekleştirilmiştir. Bu değişik ligandların kontrollü radical polimerizasyon üzerindeki kinetik etkileri incelenmiştir.
-
ÖgeAlkylated Poly(ethyleneımıne) Lıgands In Homogeneous Atom Transfer Radıcal Polymerızatıon(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-07) Zorvaryan, Artun ; Acar, Metin H. ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada, iki ve dört karbon içeren alkil gruplarına sahip çokdişli yeni amin ligandları (alkillenmiş poli(etilenimin)) sentezlenmiş ve ligand olarak, CuBr (ko-katalizör), etil 2-bromopropionat ve etil 2-bromo izobutirat (başlatıcı) varlığında, stiren ve metil metakrilatın atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) reaksiyonlarında kullanılmıştır. Bu ligandların değişik konsantrasyonlarının kontrollü/ yaşayan polimerizasyon üzerindeki etkileri incelenmiştir.
-
ÖgeAntrasen Sonlu Polimerlerin Sentezi Ve Karakterizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Hayrabetyan, Dalida ; Hızal, Gürkan ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada, antrasen sonlu polimerler, atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP), katyonik halka açılması polimerizasyonu (CROP) ve halka açılması polimerizasyonu (ROP) yöntemleriyle sentezlendi. Bir fonksiyonel grup, bir polimer zincirine, polimerizasyonun başlama veya sonlanma aşamaları ile yerleştirilebilir. Bu çalışmada antrasen, polimer zincirine polimerizasyonun başlama veya sonlanam aşamalarında yerleştirildi. Antrasen sonlu metil metakrilat ve ter-butil akrilat polimerleri, başlatıcı olarak 9-antril metil 2-bromo propanoat’ın kullanıldığı, ATRP yöntemiyle hazırlandı. 9-antril metanolle başlatılan, -kaprolakton polimerleri, ROP yöntemiyle sentezlendi. Antrasen grubu taşıyan ve sırasıyla metil triflat ve triflik anhidrit ile başlatılan tetrahidrofuran polimerleri CROP metoduyla sentezlendi. Antrasen, polimer zincirine, polimerizasyonun sonlandırma aşamasında, sodyum 9-antril metoksit kullanılarak katıldı. GPC (Jel Geçirgenlik Kromatografisi), UV, 1H-NMR ve Floresans spektroskopi cihazlarından alınan sonuçlar, antrasen sonlu polimerlerin başarılı bir şekilde sentezlendiğini göstermiştir.
-
ÖgeAntrasen Ve Allil Yan Grupları İçeren Polikarbonatların İkili ‘click’ Reaksiyonları İle Modifikasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-07-19) Canol, Binnaz ; Tunca, Ümit ; 10003191 ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada antresen ve allil fonksiyonlu halkalı karbonat monomerleri, antrasen-9-ol-metil 5-metil-2-okso-1,3- dioksane-5-karboksilat ve allil 5-metil-2-okso-1,3-dioksan-5-karboksil, oda sıcaklığında sırasıyla antrasen-9-ol-metil 3- hidroksi-2-(hidroksimetil)-2-metilpropanat ve allil 3-hidroksi-2-(hidroksimetil)-2-metilpropanatın etil kloroformat ile tetrahidrofuran kullanılarak yapılan reaksiyonları ile sentezlenmiştir. Antrasen ve allil fonksiyonlu halkalı karbonat monomerlerinin kopolimerizasyonu, benzil alkol başlatıcılığında, 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undek-7-en ve (1-(3,5- bis(trifloromethil)fenil)-3-siklohekzil tiyoüre) katalizörlüğündeki halka açılma polimerizasyonu ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonraki kısmında antrasen ve allil fonksiyonlu polikarbonat zinciri uygun koşullardaki Click reaksiyonları ile (Tiyol-en and Diels-Alder) model bileşiklerle modifiye edilmiştir. Polikarbonatların molekül ağırlığı ve kompozisyonları 1H NMR ve GPC ile karakterize edilmiştir.
-
ÖgeAsidik Ve Bazik Boyaların Giderilmesi İçin Yeni Polimerik Absorbanların Sentezlenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-02) Kaner, Damla ; Şenkal, B. Filiz ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyBu çalışmada, dört farklı adsorban sentezlenerek, elde edilen malzemeler analitik ve spektrofotometrik yöntemlerle karakterize edilmiştir. Taşıdıkları fonksiyonel gruplara bağlı olarak adsorbanlar sulu çözeltilerden asidik ve bazik boyaların giderilmesi için kullanılmıştır. Boyaların kullanımı boyalı suyun çevre suyuyla karışması kirlilik problemi gibi görünse de, bunun yanında güneş ışığının bu suya iletimini engellediğinden dolayı fotosentez etkinliğini de azaltmaktadır. Sıcaklık ve ışığın sabit olduğu durumda, atık sudaki kompleks boya molekülleri arıtmanın geleneksel metotlarla (birincil ve ikincil arıtma sistemleri gibi) yapılması imkansızdır. Adsorbsiyon işlemi cazip, alternatif arıtma sağlayan diğer bir yöntemdir. Aktif karbon en çok bilinen ve iyi sonuç alınan bir adsorbandır. Ancak aktif karbonun pahalı oluşu, her ne kadar tercih edilen bir adsorban olsa da, yaygın olarak kullanılışını sınırlamaktadır. Boyar maddelerin atıktan giderilmesinin ekonomik maliyetini azaltmak için alternatif ve ucuz adsorbanların elde edilme çalışmaları yaygınlaşmaktadır.
-
ÖgeAtom Transfer Radikal Polimerizasyonu İle Lineer Ve Yıldız Blok Kopolimerlerin Sentezi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Mısırlı, Melda ; Hızal, Gürkan ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyYıldız polimerler araştırmalarda üç boyutlu ve çok dallanmış yapılarından dolayı yıllardır ilgi çekmektedirler. Yıldız polimerlerin sentezi genellikle yaşayan polimerizasyon yöntemiyle gerçekleştirilmektedir. Kontrollü/ “Yaşayan” Polimerizasyon yöntemlerinin iyi tanımlanmış ve kompleks yapılı polimerlerin sentezinde birçok açıdan faydalar sağladığı bilinmektedir. Kontrollü/ “Yaşayan” Radikal Polimerizasyon yöntemlerinin arasında Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu (ATRP) özel blok kopolimerlerin ve yıldız polimerler gibi kompleks yapılı polimerlerin sentezinde en etkili yöntemdir. Çünkü ATRP için çok etkili bir başlatıcı olan 2-bromopropanoat farklı polimerlerin uç gruplarına kolaylıkla yerleştirilebilmektedir. Bu çalışmada, sekiz fonksyonlu bir başlatıcı olan 5,11,17,23,29,35,41,47-okta-tert-butil-49,50,51,52,53,54,55,56-oktakis-(2 bromopropioniloksi)kaliks [8] aren sentezlenip, AB tipli poli (tert-bütil akrilat-b- metilmetakrilat) ve poli (tert- bütilakrilat-b-stiren) diblok kopolimerlerinin hazırlanmasında başarıyla kullanılmıştır. Bu sekiz fonksyonlu sisteme model teşkil etmesi açısından aynı monomerlerin lineer diblok kopolimerleri de tek fonksyonlu başlatıcı kullanılarak ATRP yöntemiyle sentezlenmiştir. GPC (Jel Geçirgenlik Kromotografisi) ve 1H-NMR spektrumlarından elde edilen sonuçlar sırasıyla tek ve sekiz fonksyonlu başlatıcılar kullanılarak lineer ve sekiz kollu diblok kopolimerlerin ATRP yöntemiyle başarıyla sentezlendiğini göstermiştir.
-
ÖgeAtom Transfer Radikal Polimerizasyonunda Reaksiyon Ortamında Aktivatör Oluşumu(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Dağ, Aydan ; Hızal, Gürkan ; Polimer Bilim ve Teknolojisi ; Polymer Science and TechnologyKontrollü/‘yaşayan’ radikal polimerizasyon yöntemlerinden olan atom transfer radikal polimerizasyon (ATRP) bir çok bilimsel araştırmaya konu olmuştur. Geçiş metali katalizleri, pasif ve aktif parçacıklar arasındaki atom transfer dengesi ile değişim dinamiğini belirlediği için ATRP’nin en önemli bileşenlerindendir. Polimerizasyonda düşük oksidasyon basamağındaki metal tuzlarının (aktivatör) kullanılması yüksek maliyete ve erken oksidasyona sebep olmaktadır. Bu da ATRP’nin önemli dezavantajlarındandır. Bu engel, elektron transfer bileşiklerinden yüksek oksidasyon basamağındaki metal tuzuna (deaktivatör) elektron transferiyle aktivatörün (Cu(I)) in situ oluşturulması yöntemi ile ortadan kaldırılabilir. Bu çalışmada, elektron transfer bileşikleri varlığında (fruktoz ve askorbik asit) stiren ve n-bütil akrilatın kontrollü polimerizasyonları anaerobik koşullarda gerçekleştirilmiş ve polimerizasyon kinetiği incelenmiştir. Makro başlatıcı tekniği ile lineer stiren-metil metakrilat blok kopolimerleri sentezlenmiştir. Ayrıca sekiz fonksiyonlu bir başlatıcı olan 5,11,17,23,29,35,41,47-okta-tert-butil-49,50,51,52,53,54,55,56-oktakis-(2-bromopropioniloksi)kaliks[8]aren sentezlenip, makro başlatıcı tekniği ile stiren-metil metakrilat blok kopolimeri sentezlenmiştir.