Ultrases Kullanılarak Elde Edilen Etiketli Polimerlerve Uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada, ultrases ile polimer zincirleri kırılması ve böylelikle oluşan makroradikallere fonksiyonlu gruplar takılması gerçekleştirilmiş ve bunun iki farklı uygulaması yapılmıştır. Bunlardan birincisinde; polimetil metakrilat (PMMA) ve polietil metakrilat (PEMA) zincirleri ultrases ortamında kırılırken oluşan radikaller 2,2,6,6-tetra metil-1-piperidiniloksi (TEMPO) ile kapatılmıştır. Daha sonra bu TEMPO etiketli zincirler stiren ile uzatılarak stiren - metakrilat – stiren (SMS) blokları elde edilmiştir. Blok uzaması %200’e kadar arttırılmış ve GPC, blok kopolimer eldesini kanıtlamıştır. Geliştirdiğimiz yöntemle istenen uzunlukta SMS blok kopolimerleri elde edilebileceği açıktır. İkinci uygulamada ise; yine ultrases ortamında kırılmakta olan zincirlere fluoresans grup içeren radikal kapatıcılar bağlanarak fluoresans grup içeren zincirler elde edilmiştir. Zincirlerdeki piren grupları hem NMR hem de fluoresans spektroskopisi ile izlenmiştir. Çalışmamızın ikinci kısmında ise ultrases ile zincir kırma ortamında, PMMA, PEMA ve polistiren (PS) polimerlerinin orantısız sonlanma / birleşme ile sonlanma oranları (ktd / ktc) oranları hesaplandı. İncelemelerimizde PMMA, PEMA ve PS çözeltilerinde ultrases uygulaması ile gerçekleştirilen serbest sonlanma ve zorlanmış orantısız sonlanma süreçlerinde molekül ağırlığının değişiminden faydalanılarak Schmid Modeli uyarınca modelleme çalışmaları yapıldı ve hata haritaları çıkarılarak en iyi ktd / ktc oranları hesaplandı. 20°C’de hesaplanan ktd / ktc oranları; PS için 0.18, PMMA için 2.63 ve PEMA için 4.68 olarak bulundu.

In this study long polymer chains are broken by ultrasound and the resulting macro – radicals are capped with label molecules. Two applications of these labeled macromolecules are presented. At the first of these; long polymethyl methacrylate (PMMA) and polyethyl methacrylate (PEMA) chains are broken with ultrasound in the presence of 2,2,6,6-tetra metil-1-piperidiniloksi (TEMPO) stable radicals. The TEMPO capped macro - radicals formed by this process are later used for extension by styrene. The chain extension is performed without ultrasound application. The homo polystyrene (PS), homo PMMA and PEMA chains are eliminated by extraction. The process result in styrene – methacrylate – styrene block copolymers. Another application is the formation of florescent labeled macro – molecules. Thus chains with pyrene labels were obtained. Fluoresence Spectroscopy and NMR studies were performed to verify that pyrene was attached to the macro – molecular chains. In our second work PS, PEMA and PMMA chains were sonicated in the presence and absence of chain transfer agent (2- Chloro ethyl benzene ) Schmid Model was used to model the molecular weight evolution in the normal termination and forced disproportionation cases. Differential equations were solved by second order Runge Kutta method .c2 maps were plotted and best ktd / ktc values calculated for each case. The ktd / ktc values of polystyrene, polymethyl methacrylate and polyethyl methacrylate chains were close to the literature values. ktd / ktc Ratios calculated at 20°C; 0.18 for PS, 2.63 for PMMA, 4.68 for PEMA .