Görünür Bölge Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında farklı boyar maddeler ve fotobaşlatıcılarla vinil monomerlerinin örneğin metil metakrilat, metil akrilat ve stiren’in görünür bölge ışığıyla tersinir ATRP, eş zamanlı tersinir ATRP ve klasik ATRP yöntemleriyle polimerizasyonları incelenmiştir. Bu anlamda ilk basamak, belirlenen dalga boyu aralığında absorbansı olan uygun boyar madde ve fotobaşlatıcıların seçilmesidir. Bunun için belirlenen boyar madde ve fotobaşlatıcıların Uv-vis spektrumları alınmış ve çalışılacak boyar maddeler (eritrosin B and eosin Y) ve fotobaşlatıcı (bis (2,4,6-trimetil benzoil) fenil fosfin oksit) belirlenmiştir. Daha sonra tersinir ATRP, eş zamanlı tersinir ATRP ve klasik ATRP yöntemleriyle denemeler yapılmış ve fotobaşlatıcı tipi, alkil halojenür miktarı, bakır miktarı gibi birçok parametrenin polimerizasyon üzerine etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar ışığında herbir sistem için monomer tüketimi/zaman ve molekül ağırlığı/dönüşüm grafikleri çizilip, sistemlerle ilgili kinetik çalışmalar yapılmış, böylelikle fotobaşlatıcı tipinin molekül ağırlığı ve dağılımı üzerindeki etkisi aydınlatılmıştır. Kinetik çalışmalar sonucu 1. tip fotobaşlatıcıların kullanıldığı eş zamanlı tersinir ATRP yöntemiyle daha iyi kontrollü polimerizasyonların gerçekleştirildiği ispatlanmıştır. Boyar madde kullanılarak gerçekleştirilen eş zamanlı tersinir ATRP sistemlerinde ise teorik ve deneysel molekül ağırlık ve dağılımları arasında iyi bir uyum gözlenmiştir. Tüm bu çalışmalar ışığında tersinir ATRP ve eş zamanlı tersinir ATRP sistemleri için uygun mekanizmalar önerilmiştir.

In this thesis, visible light-induced reverse and simultaneous reverse and normal initiation atom transfer radical polymerizations (SR&NI ATRP) of methyl methacrylate are examined by using various dyes (erythrosin B and eosin Y) and type I photoinitiators (bis (2,4,6-trimethyl benzoyl) phenyl phosphine oxide). The effect of the type of the photoinitiators on the control of molecular weight and distribution is described. The photoinduced SR&NI ATRP using type I photoinitiator proceed in a well-controlled manner under visible light at room temperature as evidenced by kinetic studies. There is a very good agreement between the experimental and theoretical molecular weights and molecular weight distributions compared to dye-sensitized SR&NI ATRP.