The synthesis of polymers from the allyl derivative monomers by using radiation
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2009
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Polimerler günlük yaşamın her alanında kullanılan temel yapı malzemelerindendir. Allil grubu içeren monomerlerin klasik kimyasal yollarla yapılan polimerizasyon reaksiyonları sonucu, oluşan ürün polimerler genellikle düşük mol kütlesine sahiptir. Bu tür polimerlerin mol kütlesinin yükseltilmesine ve polimerleşme mekanizma ve kinetiğinin anlaşılmasına yönelik araştırmalar sürmektedir. Bu çalışmada, monomer olarak seçilen allil glisidil eter, allil fenol, allil izotiyosiyonat, diallil disülfür biyolojik önemi ve taşıdığı fonksiyonel grup nedeniyle oldukça büyük öneme sahip monomerlerdir. Bu çalışmada, seçilen allil türevi monomerlerin kimyasal yolla AIBN başlatıcısı kullanılarak, değişik reaksiyon sürelerinde, radikalik polimerizasyon yöntemiyle homopolimerleri ve stiren ile kopolimerleri sentezlenmeye çalışıldı. Radyasyonla polimerizasyon çalışmalarımız için 60Co kaynağının gamma ışınları kullanılarak seçilen monomerlerin homopolimerleri ve stiren komonomeri kullanılarak da değişik absoblanan doz oranlarında kopolimerleri sentezlendi. Kimyasal yolla yalnız poli(allil isotiyosiyonat) sentezlenebildi. DADS monomeri için yüksek sıcaklıkda (160 oC) kendi kendine polimerizasyon çalışmaları sonucu homopolimeri elde edildi. Radyasyonla polimerizasyon denemelerinde düşük doz oranlarında (55 kGy, 110 kGy) homopolimer elde edilemezken yüksek doz oranında (165 kGy) çok az verimde (yaklaşık % 1-2) homopolimer elde edildi. Poli(AGE-ko-Stiren) ve Poli(AITC-ko-Stiren) kopolimeleri her iki yöntem (radyasyon ve kimyasal) ile de oluşurken Stiren-Allil fenol kopolimerinin sadece radyasyon etkisiyle oluştuğu ve Stiren-Diallil disülfür kopolmerlerinin ise her iki yötemle de oluşmadığı görüldü. Poli(AGE), Poli(AITC), ve Poli(AP) 60Co-gama ışınlarıyla 165 kGy hazırlandı. DADS monomerinin radyasyonla polimeri üç ışınlama dozunda da elde edilemedi. Her iki yöntemle de AGE ve AITC monomerlerinin stirenle polimerleştiği saptandı. DADS monomeri iki yöntemle polimerleşmezken AP monomeri kimyasal yolla polimerleşmedi ancak radyasyonla kopolimeri üç ışınlama dozunda da elde edildi. Kopolimerizasyon verimleri kıyaslandığında AP monomerinin kopolimerizasyon veriminin AITC ve AGE monomerine göre üç kat daha fazla olarak bulundu. Sentezlenen homopolimerlerin termal özelliklerini kıyasladığında Poli(AGE) termal stabilitesinin Poli(AITC) ve Poli(AP) polimerlerinden daha büyük olduğu görüldü. Poli(DADS) nin termal stabilitesinin ise AGE, AP, AITC monomerlerinin homopolimerlerinden daha yüksek olduğu saptandı. Kimyasal yolla ve radyasyonla sentezlediğimiz AGE-Stiren ve AITCStiren kopolimerlerimizin molekül ağırlıklarını kıyaslandığında, 60Co ın gama ışınları kullanılarak sentezlenen kopolimerlerin daha yüksek molekül ağırlıklarına sahip olduğu belirlendi. AGE, AP, AITC, DADS monomerlerinin düşük enerjili elektronlarla ultra vakum sistemi altında katı faz ortamında (film oluşturularak) ışınlanarak ışınlama sonucu oluşan anyon ve katyon fragmentlerinin eş zamanlı olarak aynı ortamda kütle, yüzey (Pt veya Kr), film kalınlığı, yüzey sıcaklığı, ışınlamada kullanılan düşük enerjili elektronların enerjisi ve ışınlama süresinin etkisi TOF (Time of Flight) yöntemiyle incelendi. DFT (Density functional theory) yöntemi kullanılarak anyon fragmentlerinin oluşması için gerekli minimum enerjiler teorik olarak hesaplandı. Deneysel olarak bulunan sonuçlarla teorik hesaplar sonucu bulunan değerler kıyaslanarak moleküllerin 0-20 eV’luk enerjili elektronlarla etkileşmeleri sonucu en muhtemel bozunma reaksiyonları oluşturuldu. XPS (X ray photoelectron spectroscopy) spektrumlarında allil fenol için (O (1s)), allil isotiyosiyonat için (N (1s) ve S (2p)) band şiddetlerinden polimerleşme verimleri hesaplandı ve AP için maksimum % 60, AITC için ise % 90 verimlerinde oluştuğu saptandı.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Kimya A.B.D.
