Karboksil uç gruplu polistiren/poli (vinil klorür) karışımlarının ısısal jelleşmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi Karboksil Uç Gruplu Polistiren/Poli(vinil klorür) karışımlarının Isısal Jelleşmesi: Hacıbayram ZENGİN Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Satılmış BASAN Günümüzde polimerler ve onun türevleri olan plastikler her alanda kullanılmaktadır. Üretim, işleme ve kullanım aşamalarında her an ısı ve ışın gibi dış etkilere maruz kalmaktadırlar. En çok kullanılan PVC'nin en önemli özelliklerinden birisi ısıya karşı hassas olmasıdır.Değişik ısısal özelliklerinin yanında PVC'nin ısısal Jelleşmesi incelenmiş ve jelleşmenin 253°Cta başladığı bulunmuştur. PVC'nin ısısal kararlılığını artırmak amacıyla yapılan çalışmalar arasında PS(COOH)/PVC ve PS/PVC karışımlarının ısısal bozunmasıda incelenmiş ve HCI çıkış tepkimesi sonunda beklenenden daha fazla artık bıraktığı gözlenmiştir. Bunun zincirler arasında oluşan çapraz bağlardan ileri geldiği sanılmaktadır. Bu çalışma ile bu durum aydınlatılacaktır. Bu nedenle, bu çalışmada, değişik oranlarda hazırlanan PS(COOH)/PVC ve PS/PVC karışımlarının ısısal jelleşme sıcaklığı viskozimetrik, spektrofotometrik ve jel fraksiyonu yöntemleriyle tayin edilmiştir ve jelleşme sıcaklığının karışım oranı ile ilişkisi araştırılmıştır. Bunun için, değişik oranlarda hazırlanan PS(COOH)/PVC ve PS/PVC film örnekleri 10°C/dk ısıtma hızı ve 25cm3/dk dinamik azot atmosferi altında oda sıcaklığından 280°C'ye kadar seçilen belirli sıcaklıklara kadar ısıtılmış ve hemen tetrahidrofuran'da çözülerek çözeltileri hazırlanmıştır. Süzülerek ayrılan çözeltilerin UV-VIS spektrumları kaydedilmiştir. Bu spektrumlardaki 326 nm, 350 nm ve 386 nm dalgaboylarında görülen hörgüçlerin absorbanslarından yararlanarak karışım örneklerinin jelleşme sıcaklıkları saptanmıştır. Jelleşme sıcaklıklarının bulunması için aynı çözeltilerin viskoziteleri ölçülmüştür. Buna göre karışım oranlan %10-%90 arasında değişen PS(COOH)/PVC karışımlarının jelleşme sıcaklıkları 253°C-232°C arasında bulunmuştur. Viskozimetrik yöntemle bulunan değerler spektrofotometrik ve jel fraksiyonu yöntemiyle karşılaştırılmış ve yaklaşık aynı değerler olduğu görülmüştür. Her üç yöntemle bulunan karışım örneklerinin ısısal jelleşme sıcaklıkları, karışım oranının artmasıyla, %50 PS(COOH)/PVC ve PS/PVC karışım oranına kadar büyük bir değişiklik göstermezken bundan daha büyük karışım oranlarında karışımoranın artmasıyla ısısal jelleşme sıcaklıklarının azaldığı bulunmuştur. Ayrıca yüksek oranda PS(COOH) içeren karışımlarda` PS(COOH) kendisinin'de ısısal jelleşemeye bir miktar katkıda bulunduğu anlaşılmıştır. Sonuç olarak, PVC' ye %50 oranından fazla PS(COOH) ve PS katılarak onun ısısal jelleşme eğilimini artırmanın mümkün olduğu söylenebilir. ANAHTAR KELİMELER: PVC, PS(COOH), PS, Isısal Bozunma ve Isısal Jelleşme

11! SUMMARY M. Sc. Thermal Gelation of Blends of Polyvinyl Chloride) With Polystyrene Having Carboxyl End Groups. Hacıbayram ZENGİN Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Supervisor: Prof. Dr. Satılmış BASAN In todays, polymers and their derivatives is used in every. In the production, processing and use stages, polymers undergo to outside effects such to heat and radiations. The one of the important properties of polyvinyl chloride) (PVC) is it's sensitivity against to different radiations. The thermal gelation of PVC is investigated with together various thermal properties and it's the thermal gelation temperature is founded as 253°C. In the studies doing to increas the thermal stability of PVC, thermal degradation of blends of PVC with polystyrene (PS) and polystyrene having carboxyl end groups PS(GOOH) is observed the dehydrochlorinaiton reaction to left the residue more than expected amount. It is concerned that excecs amount of residue is due to the crosslinking between polymers chains, the cause of this case will be investigated in this work. For this reason, thermal gelation temperatures of the PS(COOH)/PVC and PS/PVC blends with different ratio's were determined by viscosimetric, spectrophotometric and gel fractions methods and investigated the relation of gelation temparature with mixture ratio's. The mixed samples in film samples containing PS(COOH) and PS in diffent ratio's are heated at chosen temparatures between room temparature and 280°C Then.the solutions of samples was prepared by dissolving immediately in tetrahydrofurane (THF). The UV-V1S spectra of solution were recorded after filtering of the solutions. The thermal gelation temperature of the samples is determined by using absorbans of shoulder at 326, 350 and 386 nm wavelengths in this spectra. For determinations of thermal gelation temperature of the sample, the viscosities of same solutions is meusured. According to this measurements, the mixtures containing 10%-90% PS(COOH) by weight were found amongIV 253°C- 232°C. The values of thermal gelation temperatures determined by viscometric methods were compared with spectrophotometric and gel fractions methods. The thermal gelation temperatures of mixed samples is not change with the ratio of mixture up to 50% in the PS(COOH)/PVC and PS/PVC mixture after that, it is found that thermal gelation temperatures decreased with amounts of PS(COOH) and PS in the PVC blends.Futhermore, it is understood that the PS(COOH) contribute to thermal gelation in high ratio's of PS(COOH)/PVC mixtures. In conlusion, İt can be said that İt is possible to increase the tendency of thermal gelation of PVC by blending PS(COOH) or PS more than 50% ratio. KEY WORDS: PVC, PS(COOH), PS, Thermal degradation and Thermal gelation