Emülsiyon Polimerizasyonu Yöntemiyle Yağ Bazlı Polimer Üretimi

Abstract

Yağlar, bitki ve hayvanların iç yapılarında oluşan, suda çözünmeyen ve ana komponenti trigliseridler olan doğal maddelerdir. Trigliseridler ise yağ asitlerinin gliserinle yaptığı esterlerdir. Yağlar, direkt olarak yüzey kaplayıcı olarak kullanılamadıkları halde çeşitli modifikasyonlardan sonra, kuruma süresi, alkaliye, aside, suya dayanıklılık ve yapışma gibi bazı özellikleri geliştiği için yüzey kaplama uygulamalarında kullanılırlar. Modifiye edilmelerinde en çok kullanılan yöntemler yağların homopolimerizasyon, polimerizasyon ve kopolimerizasyon reaksiyonlarıdır. Kuruyan ve yarı kuruyan bitkisel yağların, stiren gibi, yapısına girdiği kopolimerlerin özelliklerini geliştiren bir monomerle modifikasyonu ile elverişli özelliklere sahip organik yüzey kaplayıcıların üretimi yapılmaktadır. Bu çalışmada, kuruyan ve yarı kuruyan bitkisel yağların, değişik bir yöntem ile polimerizasyonu gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada, keten ve ayçiçek yağlarından emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle trigliserid yağ ile modifiye edilmiş polimerlerin üretimi amaçlanmıştır. Bu nedenle ilk olarak yağlar sırayla gliserinle reaksiyona sokularak kısmi gliserid karışımı (KG) elde edilmiş, daha sonra kısmi gliseridler, sulu ortamda ceryum(IV) başlatıcısı varlığında stiren ve metil metakrilat monomerleriyle ayrı ayrı reaksiyona sokulmuştur. Çalışmada uygun reaksiyon şartlarının belirlenmesi amacıyla farklı stiren ve metilmetakrilat oranlarında, farklı sürelerde ve farklı ceryum(IV) konsantrasyonlarında çalışılarak uygun reaksiyon koşulları belirlenmiştir. Her bir polimerizasyon reaksiyonu için verim hesaplanmış ve elde edilen polimerlerin molekül ağırlıkları belirlenmiştir.

Oils are the natural substances, unsoluble in water, generally found in the inner structures of the plants and the animals and whose main component is triglycerids. Triglycerids are the esters of fatty acids and glycerol. Although oils can not be directly used as surface coatings, after a number of modifications they can be used for surface coating applications because of having much more properties such drying time, resistance to alkali, acid water and adhesion. The most widely used modification methods are homopolymerization, polymerization and copolymerization reactions of oils. Drying and semi-drying oils are extensively used in the production of oil based coating materials. The well-known method is the copolymerization of oils with vinyl monomers such as styrene. Styrene can be copolymerized with many other unsaturated materials to form copolymers, combining properties inherent to both parent materials. In this study, by using emulsion polymerization method, it is purposed to produce polymers modified with triglycerid oils obtained from linseed and sunflowerseed oil. For this reason, oil has been reacted first with glycerol and obtained partial glycerid mixture. Then, partial glycerid mixture has been reacted with styren and methyl methacrylate monomers respectively in the presence of Ce(IV) initiator in aquous phase. To determine proper reaction conditions, it was studied with different styren and methyl methacrylate proportions, times and Ce(IV) concentrations. The yield of every polymer product was calculated and the molecular weights of the obtained polymers were determined