Süspansiyon polimerizasyonu ile gözenekli stiren divinil benzen kopolimeri sentezi ve karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: ESRA İNCE ÖZSOY

Danışman: GÖKSEL ÖZKAN

Özet:

Endüstride ve günlük hayatta oldukça yaygın olarak kullanılan stiren divinil benzen özellikle membran teknolojilerinde, membrana dayalı biyoreaktörlerde kullanım alanı bulmuştur. Ayrıca, süspansiyon polimerizasyonu ile elde edilen sitren divinilbenzen küresel tanecikler, iyon değiştirici polimerlerin temelini oluşturur. Bu çalışmada, süspansiyon polimerizasyonu ile yüksek gözenekli kopolimer üretmek amacıyla farklı divinil benzen (DVB) oranlarında, farklı çözücü yüzdeleri ve amonyak boran katkılarında çapraz bağlı gözenekli sitren divinil benzen (SDVB) kopolimerleri sentezlendi ve karakterize edildi. Bu amaç doğrultusunda süspansiyon polimerizasyonunda radikal başlatıcı olarak benzol peroksit, stabilizatör olarak polivinil alkol (PVA) ve sodyum hidroksit (NaOH), organik çözücü olarak ikili toluen-hegzan karışımı kullanılmıştır. Ayrıca başlatıcıya katkı olarak gözenekliliği artırmak amacıyla farklı miktarlarda amonyak boran (AB) kullanılmıştır. Yürütülen deneysel çalışmalarda süspansiyon polimerizasyonu tekniği kullanılmış ve polimerizasyon tepkimesi azot atmosferinde, 80 0C sıcaklıkta ve atmosferik basınçta gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışmalar sonucu elde edilen kopolimer küreciklerinin yüzey alanı ve gözenekliliği (BET), Fourier transform infrared spektrometrisi (FTIR), partikül boyut dağılımı, yaş yöntem ile şişme tayini gibi bazı özellikleri belirlenmiş ve polimer dönüşümleri hesaplanmıştır. Deneyler sonucunda sentezlenen kopolimerlerin yüzey alanları ve gözenekliliklerinin değişimleri incelenmiştir. Sentezlenen kopolimerlerde AB'nin gözenek oluşumuna ve partikül boyut dağılımına katkı sağladığı, DVB yüzdesinin artmasıyla polimer verimi artarken şişme yüzdelerinin azaldığı belirlenmiştir. Design Expert 8.0.7.1 (deneme sürümü) paket programı altındaki cevap yüzey yöntemi (CYY) kullanılarak iki seviyeli faktoriyel deneysel tasarım yöntemine göre optimum sentez koşullarının % 90 DVB; 0,05 g amonyum boran; %200 çözücü miktarında olduğu hesaplanmış ve bu koşullarda sentezlenen kopolimerlerin BET yüzey alanını 156 m2/g olarak ölçülmüştür. Asetonla yüzey modifikasyonu sonucu bu değer 274 m2/g değerine arttırılmıştır.