Stiren – Metil Metakrilat Serbest Radikal Kopolimerizasyonunda Monomer Reaktiflik Oranlarının Uv İzleme Yöntemi İle Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, stiren-metil metakrilatın serbest radikal kopolimerizasyonunda monomer reaktiflik oranları UV izleme yöntemi ile belirlenmiştir. Kopolimerleşme reaksiyonlarında elde edilecek ürünün bileşimi, özellikleri ve monomerlerin tepkimeye ne hızla girecekleri, kopolimerdeki monomerlerin reaktiflik oranlarına bağlıdır. Bu reaktiflik oranları geleneksel olarak her birinden tek bir nokta alınan farklı bileşimlerde bir çok polimerizasyon reaksiyonuyla belirlenir ve her deney sonuç ürünün incelenmesi için ayrıca bir analiz çalışması gerektirir. Bu da oldukça emek isteyen bir işlemdir. Bu çalışmada ise, üç farklı konsantrasyonda yapılan kopolimerizasyon reaksiyonları ile monomer reaktiflik oranları daha kolay ve hassas olarak hesaplanabilmektedir. Serbest radikal polimerleşmesi esnasında monomerdeki vinil bağı açılarak monomerler polimere katılmakta ve ortamdaki monomer azaldıkça buna karşı gelen vinil bandı absorbansı da azalmaktadır. Yapılan bu çalışmada reaksiyon süresince belirli aralıklarla reaksiyon karışımından numune alınarak, önceden belirlenen dalga boyunda UV absorbans azalması incelenmekte ve böylece monomer ve polimere giren miktar belirlenmektedir. Aynı zamanda reaksiyon süresince yapılan gravimetrik örnekleme ise toplam dönüşümün sürekli izlenmesini sağlamaktadır. Elde edilen verilerin Kelen-Tüdös (KT) ve Extented Kelen-Tüdös (EKT) metodu ile değerlendirilmesiyle stiren (rS) ve metil metakrilatın (rMMA) reaktiflik oranları hesaplanmıştır ve metil metakrilatın hafifçe daha aktif olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuçlar literatürdeki değerler ile karşılaştırıldığında çok iyi bir uyum görülmektedir.

In this study reactivity ratios of monomers in free radical copolymerization of styrene and methyl methacrylate were determined by UV monitoring. The composition and properties of the resulting copolymer and copolymerization rate depend on the rectivity ratios of constituent monomers. Traditionally, reactivity ratios are determined by performing many reactions with different compositions. Only one point is obtained from one reaction. Every experiment needs an analysis to determine the copolymer composition. This procedure requires a lot of work. In this study, reactivity ratios can be obtained more easily and accurately with polymerization reactions in three different concentrations. During free radical polymerization, the vinyl bond disappears. So throughout the polymerization, the absorbance of vinyl bond decreases. In this system, samples are withdrawn from the reaction mixture during the reaction and the decrease of UV absorbance is measured at the selected wavelength. Thus, minimum one monomer and the amount of monomer in the polymer can be found. At the same time, gravimetric work provides us the total amount of polymer. The points obtained were evaluated by KT method and EKT method, thus, reactivity ratios of styrene (rS) and methyl methacrylate(rMMA) were computed. Finally, it was revealed that methyl methacrylate is a bit more reactive than styrene is. Reactivity ratios obtained were found to be in good agreement with the values in the literature.