Halka Açılması Polimerizasyonu Prosesiyle Polisülfonlar’ın Modifikasyonu

Abstract

Bu çalışmada, modifiye edilmiş polisülfonlardan (PSU) yola çıkılarak karmaşık polimerik yapıların hazırlanması için yeni sentetik yaklaşımlar geliştirilmiştir. Tezin ilk kısmında, fonksiyonlandırma yaklaşımı ile benzoksazin uç gruplu makromonomerlerin fenol uç gruplu PSU’lardan yola çıkılarak tek basamakta kolaylıkla sentezlenebildiği gösterilmiştir. Böylelikle benzoksazinin termoset özellikleri ile polisülfonun üstün termoplastik özellikleri bütünleştirilmiştir. Elde edilen benzoksazin fonksiyonel PSU’lar termal yolla kürleştirilmiş, ısısal ve mekaniksel özellikleri incelenmiştir. Kürleştirilmiş filmlerin termal ve mekaniksel kararlılıkları sayesinde bu malzemeler zor şartlarda sağlamlığını koruyabilen PSU bazlı membran uygulamalarında kullanım alanı bulabilecektir. Tezin ikinci kısmında, polisülfon içeren amfifilik dallanmış (graft) kopolimerler, yaşayan katyonik halka açılımı reaksiyonunun kimyasal modifikasyonu takip ettiği yeni bir yaklaşım tarzı ile geliştirilmiştir. Amfifilik kopolimerin ana zincirini PSU oluşturmuş, dallanmış yan zincirlerini ise hidrofilik özellikleriyle öne çıkan polioksazolin (POx) meydana getirmiştir. Elde edilen kompleks makromoleküllerin yapıları, morfolojileri ve yüzey özellikleri karakterize edilmiştir. PSU ana zinciri ve POx yan zincirlerinin özelliklerinin bileşimi, sentezlenen bu amfifilik kopolimerlere başta biyo-malzeme olmak üzere daha birçok alanda kullanım alanı sağlayabilecektir.

In this study, modified polysulfones (PSU) on the basis of new synthetic approaches have been developed for the preparation of complex polymeric structures. In the first part of this thesis, PSUs with benzoxazine end groups were easily synthesized in a single step from PSUs with phenol end groups by using functionalization approach. Thus, superior thermoplastic characteristics of PSU were integrated with benzoxazine thermosetting properties. The obtained benzoxazine functional PSUs were thermally cured and thermal and mechanical properties were examined. The thermal and mechanical stability of the cured films could further extend the use of PSU based membranes in application under severe conditions. In the second part of the thesis, amphiphilic polysulfone graft copolymers was developed with a new approach in which chemical modification of PSU followed by living cationic ring opening reaction of oxazolines. Hence, hydrophilic polyoxazoline (POx) graft arms are located on hydrophobic polysulfone backbone via “grafting from” method in which the modified PSU act as a macroinitiator. The structure, morphology and surface properties of the graft copolymers were characterized. The combination of the properties of both backbone PSU and side chain POx imply that these graft copolymers are promising biomaterials and may find many applications in various areas.