Akrilik asidin amonyum peroksidisülfat ile reaksiyonunda kararlılık ve sonlanma mekanizmalarının incelenmesi

Abstract

AKRILIK ASİDİN AMONYUM PEROKSIDISULFAT İLE REAKSİYONUNDA KARARLHJK VE SONLANMA MEKANİZMALARININ İNCELENMESİ FİLİZ ÇELEBİ Anahtar kelimeler: Öncül polimerleşme, yanma, serbest-radikal polimerleşmesi, akrilik asit Özet: Öncül polimerleşme, öncü olarak nitelendirilen yerel bir reaksiyon bölgesinde monomerin polimere dönüştüğü bir prosestir. Bu polimerleşme yöntemi ile monomerin polimere hızlı ve düzgün yapıda dönüşmesi amaçlanmıştır. Diğer ticari yöntemlerle karşılaştırıldığında enerji maliyetinin ve oluşan yan ürünlerin az olması ve düzgün yapısı nedeniyle avantajlara sahip bir yöntemdir. Bu tezde, başlatıcı olarak amonyum peroksidisülfat ile birlikte çözücü olarak su, monomer olarak da oldukça reaktif olan akrilik asidin kullanıldığı yukarıdan aşağıya doğru ilerleyen öncül polimerleşme çalışılmıştır. Tüp çapının öncü hızı üzerindeki etkisi farklı tüp boyutları kullanılarak test edilmiştir. Yukarıdan aşağıya doğru ilerleyen öncünün hızı, hava ve adyabatik koşullarda, her bir tüp boyutunda başlatıcının konsantrasyonunun fonksiyonu olarak atmosfer basıncında ölçülmüştür. Öncül polimerleşmenin, monomer ve başlatıcı konsantrasyonunun oranına ve test tüpü çapına bağlı olarak kompleks davranış gösterdiği tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasının amacı, öncül polimerleşmede, kararlılık ile sonlanma davranışlarının gaz fazı yanma teorileri ile benzerliğini ispatlamaktır. Gaz fazı yanma ile öncül polimerleşme arasındaki sonlanma ve kararlılık mekanizmalarının benzerliğini ispatlamak için deneysel bir program takip edilmiştir. Hava ortamında yanma teorisi metodunun sonlanma noktasında kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. u

INVESTIGATION OF STABILITY AND EXTINCTION MECHANISM OF ACRYLIC ACID REACTION WITH AMMONIUM PEROXODISULFATE FİLİZ ÇELEBİ Keywords: frontal polymerization, combustion, free-radical polymerization, acrylic acid Abstract: Frontal polymerization is a process that converts a monomer into a polymer via a localized reaction zone, which propagates as a front. It has advantage compared to other traditional methods of polymerization processes because of the reduced energy cost, reduced waste production and unique morphology. A desirable feature of frontal polymerization is rapid and uniform conversion of monomer to polymer. Frontal polymerization with water at ambient pressure has advantage over the processes that uses other types of solvents in terms of cost and environmental issues. We studied the descending fronts using water as solvent, acrylic acid as a very reactive monomer with ammonium peroxodisulfate as an initiator. The effect of the test tube diameter on the velocity of propagating front has been tested by using different tube size. The velocities of descending fronts were measured as a function of the initiator concentration for each tube size and compared both in air and adiabatic operating conditions at ambient pressure. For this system, the frontal polymerization exhibited complex behavior that depended on the ratio between monomer and initiator and the diameter of the test tubes. The aim of this study was to show that the rules that govern the stability and extinction in frontal polymerization were similar to that of the gaseous combustion. In order to prove our claim of similar stability and extinction rules between gas combustion and frontal polymerization, an experimental program was followed and brought to the point where modeling studies starts. Method of combustion theory will be used to study extinction limits of non- adiabatic frontal polymerization. m