Preparation and characterization of polymeric blends of poly(E-caprolactone)and poly(P-chlorostyrene)

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, poli(E-kaprolakton) (PCL) ve poli(p-klorostiren) (PPCS) karışımlarının hazırlanması ve belli ölçüde karakterizasyonu yapılmıştır. PCL-PPCS sisteminde uyumluluğa yol açan spesifik etkileşmeler araştırılmıştır. Bu iki polimerin değişik oranlarda bulunduğu tetrahidrofuran çözeltileri hazırlanmıştır. Bu çözeltilerin ya sıkıştırılmış KBr tabletler üzerine ya da poliftetrafloroetüen) kaplı plakalar üzerine dökülmesi ve film örnekleri elde edilmiştir. Örnekler vakumda kurutulmuş ve tavlanmışlar. Örneklerin 173 K den 423 K` ne kadar olan termogramları bir diferansiyel tarama kalorimetresi DSC) kullanılarak çıkartılmıştır. Örneklerin oda sıcaklığındaki spektrumları bir Fourier transform infrared spektrometresi kullanılarak çekilmiş ve manyetik disklere kaydedilmiştir. Karışımlarda polimerlerden birinin oranı düşük tutulduğunda DSC termogramlarında tek camsı geçiş sıcaklığı gözlenmiştir. Karışımların FTIR spektrumlarmda PCL' in karbonil soğurma çizgizinde 10 cm` * ye varan kaymalar gözlenmiştir. PCL-PPCS sisteminin kısmen uyumlu olduğu ve PCL` de etkileşimde yer alan grupların karbonil grupları olduğu ortaya konmuştur. Fakat PPCS' de hangi grup yada grupların etkileşimde yer aldığı açıklık kazanmamıştır. Spektroskopik bulgular PPCS bakımından zengin karışımlarda C=0- aH-C türü (PCL' in karbonil grubu ile PPCS' nin »-hidrojeni arasında) zayıf bir hidrojen bağı olduğunu desteklemektedir. PCL bakımından zengin olan karışımlarda gözlenen uyumluluğun ne tür bir etkileşimden kaynaklandığı kesinlik kazanmamıştır. Saf polimerlerln yoğunlukları, intrinsik vizkoziteleri ve de ortalama molekül ağırlıkları belirlenmiştir, örneklerin çok kırılgan olmaları nedeniyle mekanik karakterizasyona gidilememiştir.

IV ABSTRACT In this work, preparation and to some extent, characterization of Poly(E-caprolactone) (PCL) and Poly(p-chlorostyrene) (PPCS) blends were made. Specific interactions in PCL-PPCS system causing miscibility were investigated. Solutions at different proportions of the two polymers m tetrahydrofuran were prepared. From these solutions sample films were deposited either on pressed KBr pellets or on poly(tetrafluoroethylene) covered plates. Samples were vacuum dried and annealed. Thermograms of the samples from 173 K to 423 K were obtained by using a differential scanning calorimeter (DSC). Spectra of the samples were taken and collected on magnetic disks by utilizing a Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer. Single glass transitions were observed in DSC thermograms when blends contained lower quantities of one component (i.e. up to 10 per cent by weight of one polymer in the other). Up to 10 cm-1 shifts m carbonyl absorption peak of PCL were detected in FTIR spectra of the blends. It was found that the PCL-PPCS system is partially miscible and that the interacting group in PCL is the carbonyl group. However it was not clear which group or groups in PPCS take part in this interaction. Spectroscopic findings suggest that at PPCS-rich blends a C=0-aH-C type (between carbonyl groups of PCL and a-hydrogens of PPCS) weak interaction occurs. It was not certain what type of interactions drive PCL-rich systems to miscibility. Densities, intrinsic viscosities, viscosity-average molecular weights of pure polymers were also determined. Mechanical characterization was not possible because the samples were very brittle.