Keten Yağının Oksidatif Polimerizasyon Reaksiyonunun İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, kuruyan bir yağ olan keten yağının oksidatif polimerizasyonu incelenmiştir. Reaksiyon 80, 120 ve 200 0C’ da hava ve azot gazı atmosferinde gerçekleştirilmiştir.Gaz geçiş hızı 2 lt/dk. ve 5 lt/dk. olarak belirlenmiştir. Reaksiyon süresince ürünlerin viskozite, yoğunluk, kırılma indisi, peroksit sayısı ve iyot sayısı gibi özelliklerinin değişimi incelenmiş, bu parametreler arasında matematiksel bağıntılar geliştirilmiştir. Peroksit sayısı üç değişik sıcaklıkta tamamen farklı bir eğilim göstermektedir. 80 0C’ de reaksiyon süresinin artmasıyla peroksit değeri artarken, 200 0C’de azalmakta, 120 0C’de ise belirli bir aralıkta dalgalanmaktadır. Oksipolimerizasayon reaksiyonu süresince iyot sayısı azalmaktadır. Kırılma indisi ve yoğunluğun reaksiyon süresince tüm sıcaklıklarda arttığı görülmektedir. Bu artış 200 0C’ de diğer sıcaklıklara göre daha hızlı olmaktadır.. Viskozite değerleri 200 0C’de hızlı olmak üzere artmıştır. Ölçülen tüm parametrelerin birbirleri ile olan değişimleri incelenmiştir. Denklemlerin regresyonlarına(r2) bakarak uygun olan modeller belirlenmiş ve tüm korelasyon katsayıları elde edilmiştir. Ayrıca reaksiyonun kinetik olarak incelenmesi yapılmış ve ürünlerin reolojik özellikleri incelenmiştir. Reaksiyon mertebesi (n) ve hız sabitleri (k) elde edilmiştir.. Buna göre; 200 0C’da gerçekleştirilen reaksiyon 1. mertebe; 120 0C’deki 2. mertebe; 80 0C ‘deki ise 3. mertebe reaksiyonu olarak bulunmuştur. Ürünlerin akış özellikleri Bingham, Power-law ve Casson modelleri kullanılarak araştırılmış, reaksiyon sonundaki ürünün non-Newtonian akış davranışı gösterdiği bulunmuştur.

In this study, oxypolymerization of linseed oil was investigated. The reaction was carried out at 80, 120 and 200°C with the airflow of 2 and 5 L/min. Changes in viscosity, density, refractive index, iodine and peroxide values were determined during reaction and some empirical equations were obtained. Additionally, a kinetic investigation was achieved and, the reaction order and the rate constant were determined for each reaction. Change in the reaction order with the temperature could be explained with different reaction mechanism for each temperature. Rheological behavior of the final product was investigated using Bingham, Power-law and Casson equations. Peroxide value (PV) and iodine value (IV) of the reaction mixture were determined during the reaction. Trend of change in PV is completely different for the reactions at three different temperatures. PV increased for the reaction at 80°C and it decreased for the reaction at 200°C. IV decreases during the oxypolymerization reaction for all temperatures. Refractive index (RI) and density (DS) increased during the oxypolymerization reaction. There was not significant change in the case of nitrogen atmosphere. Viscosity(VI) increased by the reaction time. Rates of the reaction were estimated from changes in viscosity. Reaction orders were found first, second and third order for the reactions are done 200 0C, 120 0C and 80 0C, respectively. The products behaved as non-Newtonian fluid when it prepared at high temperature.