Polieter esaslı sorbentler; sentezi, karakterizasyonu ve şişme özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Polimer zincirlerinin kimyasal bağlarla veya fiziksel etkileşimlerle birbirlerine bağlanması sonucu oluşan üç boyutlu yapılara polimerik ağ yapılar denmektedir. Bu ağ yapının içerisine sıvı moleküllerinin yerleşmesi ile ortaya çıkan yapı polimer jel olarak adlandırılmakta ve yapısında katı ve sıvı kısımları bir arada bulundurmaktadır. Polimer jellerin sahip olduğu elastikiyet, dayanıklılık, kimyasal direnç ve çok yüksek miktarlarda sıvı absorblama gibi özellikleri bu malzemelerin endüstriyel ve medikal alanlarda çokça kullanılmasının önünü açmıştır.Bu tezin amacı doğrultusunda, uzun polimer zincirlerine sahip makromonomerler birbirinden farklı çapraz bağlayıcı ajanlar yardımı ile üç boyutlu ağ yapı haline getirilerek farklı özelliklere sahip sorbentler olarak sentezlenmişlerdir. Sentezlenen sorbentlerin yapısal karakterizasyonları Fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopisi (FTIR), katı hal 13C ve 29Si çapraz polarizasyon-sihirli açı spini (CPMAS) nükleer manyetik rezonans (NMR) ve elementel analiz yöntemleri ile aydınlatılırken, termal özellikleri ise diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termal gravimetrik analiz (TGA) metotları ile incelendi. Tez kapsamında sentezlenen çapraz bağlayıcı ajanlar ise FTIR, 1H ve 13C NMR spektroskopisi ile karakterize edildi. Hazırlanan sorbentler sistematik bir şekilde sentezlenmiş olup, ağ yapısı içerisinde yüksek miktarda solvent hapsedebilme özelliklerine sahiptirler. Sentezlenen sorbentler geniş bir sıcaklık aralığında termal olarak oldukça kararlı bir yapı göstermekle beraber sahip oldukları özelliklerden dolayı absorbladıkları solventleri kolay bir şekilde geri bırakabilir ve tekrar tekrar yeniden kullanılabilirler.

Polymer networks are 3-dimensional structures that compose of various length polymer chains which are connected by chemical bonds. The structure which is formed by solvent molecules placed in the network is named `Polymer Gel` and it contains both solid and liquid segments within its structure. The properties of polymer gels such as elasticity, strength, chemical resistance and remarkable liquid absorbency pave the way for their widely usage in industrial and medical applications.In scope of this thesis, macromonomers having long polymer chains are utilized as 3-dimensional network by the help of versatile crosslinkers to have sorbents with different properties. Structural characterization of synthesized sorbents was determined by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), solid state 13C and 29Si nuclear magnetic resonance (NMR) and elemental analysis, and differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analysis (TGA) were used to investigate their thermal properties. The synthesized crosslinkers in the thesis were characterized by FTIR, 1H and 13C NMR spectroscopy. Prepared sorbents were synthesized in a systematic manner and they are capable of trapping high amount of solvents within their network structure. While synthesized sorbents have high thermal stability in a wide range of temperature, they can easily desorb absorbed solvents and can be reused repeatedly.