Polietilen Karbonat Üretim Yöntemleri Ve Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, farklı katalizör sistemleri kullanılarak, etilen oksit ve karbon dioksidin kopolimerizasyondan farklı molekül ağırlıklarında polietilen karbonatlar (PEK) üretildi. Bu amaçla, çinko glutarat (ZnGA), çinko itakonat (ZnI); sodyum montmorillonit ve halloysit gibi bir taşıyıcı üzerinde dağıtılan ZnGA ve ZnI; kokatalizör metilalüminoksanın (MAO) hızlandırıcılı ZnGA ve ZnI, ZeolitY-P2S5-Zn, ZeolitY-P2S5-Cr, ZeolitY-P2S5-Ni, ZeolitY-P2S5-Co katalizörleri sentezlendi. Kataliz sistemlerinin ve elde edilen PEK’lerin yapısal, fiziksel ve termal özellikleri incelendi. Aynı zamanda bu polietilen karbonatların reolojik incelemeleri de yapıldı. Bu kopolimerizasyon için kullanılan katalizör sistemleri arasında (MAO)/ZnGA katalizörü en verimli (2.7 kg kopolimer/gram katalizör) katalizör olarak bulundu. PEC seçiciliği ve ağırlık ortalama molekül ağırlığı (Mw) sırasıyla % 100 ve 174.000 g/mol. olarak bulundu. Bu polietilen karbonatın termal bozunma sıcaklığı da, 250 oC olarak belirlendi. Bu polietilen karbonat, verim, seçicilik ve termal bozunma sıcaklığı açılarından literatürde bildirilenler arasında en yüksek olmasıyla dikkat çekicidir.

In this study, poly (ethylene carbonate)s (PEC) with different molecular weights (Mw) were produced by copolymerization of carbon dioxide and ethylene oxide using various kinds of catalyst systems. For these catalysts systems, zinc glutarate (ZnGA); zinc itaconate (ZnI); dispersing of ZnGA and ZnI over a support (i.e. sodium montmorillonite and halloysite); cocatalyst methylaluminoxane (MAO) accelarated ZnGA and ZnI; ZeoliteY-P2S5-Zn, ZeoliteY-P2S5-Cr, ZeoliteY-P2S5-Ni, ZeoliteY-P2S5-Co catalysts were synthesized. The structural, physical, and thermal properties of catalysts systems and obtained PEC products were investigated. The rheological investigations of PECs were also carried out. Among these catalyst systems, MAO/ZnGA was found to be exceptionally effective (2.7 kg copolymer per gram of catalyst) for this copolymerization. The PEC selectivity and molecular weight (Mw) were 100 %, 174.000 g/mol. respectively. Thermal degradation temperature of this PEC was also detected to be 250 oC. The highest copolymer yield, selectivity and degradation temperature achieved in the present study was found remarkable in the literature.