Alkil metakrilatların fiziksel ve termodinamik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Ill ÖZET DOKTORA TEZİ alkil metakrilatlarin fiziksel ve termodinamik özelliklerinin incelenmesi İsmet KAYA FIRAT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALI 1995, Sayfa :135 Bu çalışmada ters faz gaz kromatografîsi tekniği kullanılarak poli (metil metakrilat), poli (etil metakrilat), poli (isobutil metakrilat), poli (tert butil metakrilat) ve poli (isobornil metakrilat)'ın çözücü ve çözücü olmayan maddelerle bazı termodinamik özellikleri incelendi. Bu amaçla, Chromosorb W(45-60 mesh) üzerine PMMÂ, PEMA, PİBMA, Pt-BMA ve PİBORNMA kaplanmış ve bu şekilde hazırlanan dolgu maddeleri kullanılarak beş cam kromatografi kolonları hazırlandı. Bu kolonların içerisinde 80°C'de 24 saat süreyle taşıyıcı gaz (N2) geçirilerek safsızlıklardan arındırıldı ve daha sonra 200°C 'den başlamak üzere 50°Cye kadar kademeli olarak her 10°C 'de bir metanol, aseton, metil asetat, etil asetat, etil metil keton, tetrahidrofuran, benzen, o-ksilen, n-oktan, n- nonan, n-dekan, n-undekan, n-dodekan organik solventleri prob olarak her bir kolona enjekte edildi. Her bir prob için; net ahkonma (tr) zamanlan yardımıyla spesifik alıkonma hacimleri (Vg°) hesaplandı. Bu değerlerden yararlanarak PMMÂ, PEMA, PİBMA, Pt-BMA ve PİBORNMA'm camsı geçiş sıcaklığı sırasıyla 110, 70, 53, 111 ve 108°C olarak belirlendi. Camsı geçiş sıcaklığı üzerinde her bir prob için sorpsiyona ait molar ısı (AH,S), serbest enerji (AGjS) ve entropi (AS,S) değerleri belirlendi. Ayrıca, sonsuz seyreltik hal için pröbların ağırlık kesri aktiflik katsayısı (a, /w, )°°, kısmi molar ışılan (AH,00), kısmi molar serbest enerjileri (AGj00) ve Flory-Huggins etkileşim parametresi (x) değerleri her kolon için 2 hesaplandı.Flory-Huggins ve kısmi molar serbest enerji değerlerinden faydalanılarak hesaplanan 8j /RT- 2 X/V, ve 8, -AG^/V, değerleri her kolon için problaraı çözünürlük parametresi 8,'e karşı grafiğe alınarak düzgün doğrular elde edildi. Bu doğruların eğim ve kaymalarından polimerlerin çözünürlük parametresi hesaplandı. Bulunan değerler poîimer - çözücü ve çözücü olmayan sistemler için literatürde verilen değerlerle uyum içinde olduğu görüldü. Termogram analizlerine göre polimerlerin aktivasyon enerjileri belirlendi. Ayrıca, pol: viskozite sayılan ve şişme katsayılan belirlendi. f- Anafetar Kelimeler: Termodinamik özellikler, PMMA, PEMA, PİBMA, Pt-BMA PİBt kromatografîsi, aktivasyon enerjisi, limit viskozite sayısı ve şişme katsayısı. V ;.

IV SUMMARY PHD THESIS STUDY OF FHYSICAL AND THERMODYNAMIC PROPERTIES OF ALKYL METHACRYLATES ismet KAYA FIRAT UNIVERSITY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE DEPARTMENT OF CHEMISTRY 1995, Page: 135 In this work, some thermodynamic properties of poly (methyl methacrylate), poly (ethyl methacrylate), poly (isobutyl methacrylate), poly (t-butyl methacrylate) and poly (isobornyl methacrylate) with some solvents and nonsolvents were studied by using inverse gas chromatography method. For this purpose, five glass chromatography columns were prepared by using Chromosorb W (45-60 mesh) as the supporting material and PMMA, PEMA, PIBMA, Pt-BMA, PIBORNMA as the stationary liquid phase. The columns were purged with the carrier gas (nitrogene) for 24 hours at 80 °C to remove the impurities and, then methanol, acetone, methyl acetate, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, tetrahydrofurane, benzene, o-xylene. n-octane, n-nonane. n-decane, n-undecane, n-dodecane were injected with 10 °C intervals, starting from 200 °C to 50 °C as the isothermal column temperatures. The adjusted retention times (tr) and the specific volumes (Vg°) were determined for each probe molecules. Based on these data the glass transition temperature (Tg) of PMMA, PEMA, PIBMA, Pt-BMA and PIBORNMA were established as approximately 110, 70, 53, 111 and 108 °C, respectively. The molar heat (AH,S), free enthalpy (AG,S), and entropy (AS,S) of the sorption were determined for every probe over the glass transition temperature. Furthermore, weight fraction activity coefficients (a, /w,)00, partial molar heats (AH,*), partial molar free energies (AG,00) and Flory-Huggins solubility parameters (x) were calculated for the infinite dilute solutions. By employing Flory-Huggins solubility parameters (x), and partial molar free energies, AG,`-; 8, and ft^/RT-^/Vı: S^-AG^/V, values were calculated and graphed versus the solubility parameters of the probes and straight lines were obtained, respectively. Based on the slope and intercept of the lines, the solubility parameters of the polymers were calculated. The results arö in accord with the values given in literature for the polymer-solvent and polymer-nonsolvent systems; Activation energies of the polymers were determined according to analysis thermograms. Furthermore, the limit viscosity numbers and swelling coefficients of polymers were determined. f `/ / / Keywords: Thermodynamic properties, PMMA, PEMA, PİBMA, Pt-BMA, PİBÖT*NMA^nverse gas chromatography, activation energy, limit viscosity number, swelling coefficient.