Termoplastik polyester elastomerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of thermoplastic polyester elastomers
Yazar: ŞÜKRAN PAÇA
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Elastomerler = Elastomers ; Polietilen tereftalat = Polyethylene terephthalate ; Termoplastik = Thermoplastic

Özet:
Termoplastik polyester elastomerlerin (TPEE) son yıllarda kullanım alanları belirgin bir şekilde artmıştır. TPEE uygulamaları olmayan çok az pazar ve endüstri vardır. TPEE'ler hem yüksek sıcaklıkta termoplastikler gibi eriyip, akışkan hale geçtikleri için, hem de kauçuklar gibi elastik olmaları nedeniyle Pazar payı büyümeye devam etmektedir. Bu polimerlerin termoplastik ve elastomerik davranışı yapılarındaki sert ve yumuşak segmentler nedeniyledir. Genellikle yumuşak fazın polimerik malzemenin elastik davranışından, sert fazın da mekanik özelliklerinden sorumlu olduğu kabul edilir.Termoplastik polyester elastomerlerde çok çeşitli kimyasal yapı ve modifikasyonlar araştırılmış ve uygulanmıştır. Bu çalışmada yeni monomerler kullanarak hidroksil sonlu poli(eter-ester)'ler, transesterifikasyon ve polikondenzasyon reaksiyonları ile sentezlendi. İlk önce monomer olarak kullanılacak olan [2,2-bis(4-ß-hidroksi etoksi) fenil propan] (HEPA) ve bis[(4-ß-hidroksietoksi)fenil]fenil fosfin oksit (BHEPPO) sentezi yapıldı. Multiblok kopoli(eter-ester)lerde rijit segment olarak poli(etilen ftalat), poli(butilen ftalat), HEPA ve BHEPPO'nun ftalat esterleri; esnek segment olarak da poli(tetrametilenoksit) (PTHF) kullanıldı. Elde edilen polimerler Fourier transform-infrared (FT-IR), 1H-NMR, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), termal gravimetrik analiz (TGA), germe-gerilme testleri ile karakterize edildi.Ayrıca poli(butilen ftalat-ko-BHEPPO ftalat) kopolyesterlerden yeni termoplastik poliüretan elastomerler (TPU), izofuran diizosiyanat (IPDI) sert segment olarak kullanılarak, tek adım prosesi ile sentezlendi. Farklı oranlarda BHEPPO ftalat esaslı polioller ile, TMP-TDI reçine kullanılarak poliüretan kaplamalar (PUR) hazırlandı. Sentezlenen TPEE, TPU ve PUR'un mekanik özellikleri karşılaştırıldı. Kaplanmış örneklerin sertlik, parlaklık gibi kaplama performanslarını sergileyen özellikleri incelendi.

Abstract:
The ubiquity of thermoplastic polyester elastomers (TPEEs) has become evident during the last few years. There are very few markets and industries that do not have some TPEE applications. The market for TPEE?s is expanding because TPEE?s are processable like thermoplastics and also they show elastic properties, like rubbers. The thermoplastic and elastic behavior of these polymers are due to the existence of two types of segments in the macromolecules, hard and soft. It is generally assumed that the soft phase is responsible for the reversible elasticity of the polymeric material, whereas the hard phase is responsible for the mechanical strength properties.In polyester thermoplastic elastomers (TPEE) many chemical modifications have been examined and applied. In this study, a series of hydroxyl terminated poly(ether-ester)s derived from new monomers was synthesized in a two stage process involving transesterification and polycondensation in the melt. At first, [2,2-bis (4-ß-hydroxy ethoxy) phenyl propane] (HEPA) and bis [(4-ß-hidroksietoksi phenyl] phenyl phosphine oxide (BHEPPO) were synthesized and were used as monomers. Poly (ethylene phthalate), poly(butylene phthalate), phthalate esters of HEPA and BHEPPO were used as the rigid segment in multiblock copoly(ether-ester)s, while poly(tetramethyleneoxide) ( PTHF) was used as the flexible segment. The polymers were characterized using Fourier transform-infrared (FT-IR), 1H-NMR, differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA), and tensile tests.Moreover, new thermoplastic urethane elastomers (TPUs) were prepared by a one-step melt polymerization from the reaction of poly (butylene phthalate-co- BHEPPO phthalate) with isophorone diisocyanate (IPDI) as hard segment. In addition, various amounts of BHEPPO phthalate based polyols and TMP-TDI resin were used to prepare the polyurethane (PUR) coatings. Mechanical properties of synthesized TPEE, TPU and PUR?s were compared. Coating performance such as hardness and gloss was also investigated.