Polimer çözeltilerinin termodinamiği

Abstract

ÖZET Bu çalışma, endüstriyel önem taşıyan ve kaplama, boya, yalıtım ve paketleme sanayinde önemli rol oynayan polimerle- rin, uygun çözücülerdeki çözünürlüğünü etkileyen termodinamik faktörlerin araştırılmasına yönelmiştir. Literatürden sağlanan teorik ve deneysel veriler kar şılaştırılarak, bu hususta bir genelleştirme yapılıp yapıla mayacağı çalışılmış, Önerilen muhtelif teorik modellerin ve uygulanan deneysel yöntemlerin eksik veya sakıncalı yönleri nin belirlenmesi amaçlanmıştır. Polimer-çözücü etkileşmelerine ilişkin teorik çözelti modelleri olarak Raoult kanunu, Van Laar, Scatchard-Hildebrand, Flory-Huggins, Flory-Krigbaum, hücre, karşılıklı haller ve Flory hal-denklemi teorileri incelenmiştir. Deneysel yöntemler arasında osmotik basınç, buhar ba sıncı azalması, donma noktası düşmesi, kaynama noktası yük selmesi, viskozite ölçümleri, ışık dağılması, şişme, gaz kromatografi ve buhar sorbsiyonu teknikleri ele alınmıştır. Teorik ve deneysel yöntemleri değişik derişim, sıcak lık ve molekül ağırlığı bölgelerinde karşılaştırabilmek üze re polimer olarak poli-izo-bütilen ve poli-dimetilsilokzan, çözücü olarak da n-pentan, benzen ve siklohegzan seçilmiştir. ııBu araştırmanın sonucu, adı geçen konuda, literatürde birçok eksiklikler olduğunu, teorik modellerin geliştirilme sine, deneysel yöntemlerin ise güvenirlik ve hassaslıklarının arttırılmasına gerek duyulduğunu göstermiş, ileride yapılabi lecek çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur. 111

ABSTRACT The aim of this study was to investigate important polymers' solubility in certain convenient solvents, a current problem having importance in paint, insulation, packaging and dye industries. By comparing theoretical and experimental data, it was desired to find out whether a generalization is possible, in terms of establishing a single correlation valid for whole range of effective parameters. Additionaly, lacking or questionable points of certain theoretical models and previously applied experimental techniques were also tried to be explained. As the theoretical solution models related to polymer- solvent interactions, Raoult's, van Laar's, Scatchard- Hildebrand's, Flory-Huggins ', Flory-Krigbaum' s, cell, corresponding states and Flory's equation of state theories were investigated. Among the experimantal techniques, osmotic pressure, lowering of vapor pressure, freezing point depression, boiling point elevation, viscosity measurements, light scattering, swelling, gas chromatography, and vapor sorption were dealth with. In order to compare theory against experiments for different ranges of concentration, temperature and molecular ivweight of polymer, polyisobutylene and polydimethylsiloxane were chosen as polymers and n-pentane, benzene and cyclohexane as solvents. As a result of this study, it was found that literature is still lacking on this aspect and improvement of theoretical models, and precision and reliability of experimental techniques are still needed. Recommendations were also given for future studies. v