Butil Kauçuk Esaslı Organojeller: Hazırlama Koşullarının Etkisi

Abstract

Bu tezin ilk bölümünde, düzenli gözenek yapısına sahip butil kauçuk esaslı makrogözenekli organojelllerin (BR) oluşum koşulları araştırıldı. İkinci bölümde ise, elde edilen makrogözenekli organojeller sulardan ham petrol ve türevlerinin uzaklaştırılması amacıyla petrol sorbent’i olarak kullanıldı. Yönlenmiş ve düzenli gözenek yapısına sahip makrogözenekli jeller, butil kauçuğunun siklohekzan içerisinde çözelti çapraz bağlanma reaksiyonları ile hazırlanmıştır. Çapraz bağlayıcı olarak ise kükürt monoklorür kullanılmaştır. Bu şekilde yüksek dayanıklılık derecesine sahip olan makrogözenekli BR jelleri hazırlarken stratejimiz kriyojelleşme tekniğinin varolan jelleşme sistemine uygulanmasıdır. Böylelikle butil kauçuğunun çapraz bağlanma reaksiyonları, reaksiyon sisteminin donma noktasının altındaki sıcaklıklarda gerçekleştirildi. Çözücü türünün, jel hazırlama sıcaklığının ve jelleşme sisteminin soğutma hızının jel özellikleri üzerine etkisi araştırıldı Jeller, optik ve electron mikroskop yöntemlerinin yanı sıra şişme ve elastisite testleri ile karakterize edildi. Benzen içerisinde sıfırın altındaki sıcaklıklarda hazırlanan BR jellerinin emme kapasiteleri ve yeniden kullanılabilirliği araştırıldı.

In the first part of this thesis, the formation conditions of macroporous organogels based on butyl rubber (BR) with a regular pore structure were investigated. In the second part, macroporous organogels thus obtained were used as oil sorbents for the removal of crude oil and its derivates from waters. Macroporous gels with aligned and regular porous structures were prepared by solution cross-linking of BR in cyclohexane using sulfur monochloride (S2Cl2) as a cross-linking agent. Our strategy to prepare such macroporous BR gels with a high degree of toughness was the application of the so-called ‘cryogelation technique’ to the present gelling system. Thus, the cross-linking reactions of BR were conducted at temperatures below the freezing point of the reaction system. The effect of the type of solvent, the gel preparation temperature and the rate of cooling of the gelation system on the gel properties were investigated. The gels were characterized by means of the swelling and elasticity tests as well as by optical and electron microscopy methods. Uptake capacity and reusability of the organogels prepared in benzene at subzero temperatures were investigated.