Poli (2-akrilamido 2-metil propan sülfonik asit)'in sentezi, karakterizasyonu ve elektroreolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterisation and elektrorheological properties of pol (2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid)
Yazar: HAŞİM YILMAZ
Danışman: DOÇ.DR. HALİL İBRAHİM ÜNAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1999
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Akışkanlar = Fluids ; Elektroreolojik özellikler = Electrorheological properties ; Karakterizasyon = Characterization ; Poli(2-akrimalido-2-metil-1-propan-sülfonikasit) = Poly (2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid) ; Sentez = Synthesis

Özet:
POLİ(2-AKRİLAMİDO-2-METİL-1-PROPAN-SÜLFONİK ASİT)' İN SENTEZİ, KARAKTERİZASYONU VE ELEKTROREOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Haşim YILMAZ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ŞUBAT 1999 ÖZET Günümüzde elektroreolojik (ER) akışkanlar olarak bilinen materyal türlerine oldukça fazla bilimsel ve endüstriyel ilgi vardır. Bu akışkanlar bir elektrik alan uygulandığında katı hale geçebilme, elektrik alan uzaklaştırıldığında ise çok kısa bir sürede ve tekrarlanabilir olarak sıvı hale geçebilme gibi oldukça önemli davranışlar sergilerler. Bu çalışmada poli(2-akrilamido-2-metil-1- propan-sülfonik asit), (PAMPS), potasyum persülfat, (K2S2O8), radikalik başlatıcı kullanılarak sentezlendi. Sentezlenen polimer, Element analizi, FTIR spektroskopisi, 1H ve 13C NMR spektroskopileri, son grup analizi ve viskozite ölçümleri ile karakterize edildi. Son grup analizi ve viskozimetrik ölçümler ile PAMPS'nin molekül ağırlığı sırasıyla 36 000 g/mol ve 35 000 g/mol olarak bulundu. PAMPS hidroliz edilerek lityum tuzu, (PAMPS-Li), hazırlandı. Bu tuzun dinamik ışık saçılımı, (DLS), ile tanecik büyüklüğü 40 um olarak bulundu. Bu tuzun silikon, mineral yağ, di oktil ftalat, (DOP), ve trioktiltri mellilat, (TOTM), yağları içerisinde çeşitli derişimlerde süspansiyonları hazırlandı. Bu süspansiyonların elektroreolojik, (ER), özellikleri çeşitli kaymahızı, (y), kayma gerilimi, (t), ve elektrik alan, (E), kuvvetlerinde incelendi. PAMPS-Li'nin silikon yağı içerisindeki %33 (m/m)'lük süspansiyonunun maksimum ER aktivite gösterdiği gözlendi. Aşırı kayma geriliminin parçacık derişimi ve elektrik alan kuvveti artışı ile arttığı bulundu. PAMPS-Li'nin silikon yağı içerisinde hazırlanan çeşitli derişimlerdeki süspansiyonlarının ER aktivitesinin düşük kayma hızlarında sıcaklık artışı ile azaldığı, yüksek kayma hızlarında ise değişmediği ve kayma incelmesi türünden bir visko-elastik davranış gösterdiği gözlenmiştir. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 405 Poli(2-akrilamido-2-metil-1-propan-sülfonikasit), Elektroreolojik süspansiyonlar, Elektroreolojik akışkanlar. 105 Doç. Dr. Halil İbrahim ÜNAL

Abstract:
SYNTHESIS, CHARACTERISATION AND ELECTRORHEOLOGICAL PROPERTIES OF POLY(2- ACRYLAMIDO-2-METHYL-1 -PROPANE SULFONIC ACİD) (M. Sc. Thesis) Haşim YILMAZ GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY FEBRUARY 1999 ABSTRACT Considerable scientific and industrial interest is currently being focused on a class of materials known as electrorheological (ER) fluids. These fluids display remarkable behavior, being able to convert rapidly and repeatedly from a fluid to a solid when an electric field is applied or removed. In this study, poly(2-acrylamido-2-methyl-1 -propane sulfonic acid), (PAMPS), was synthesised using potassium persulfate, (K2S2O8), radicalic initiator. Polymer synthesis was characterized by elemental analysis, FTIR, 1H and 13C NMR spectroscopy, end group analysis and viscostiy measurements. Molecular mass of PAMPS was determined as 36 000 g/mol and 35 000 g/mol from end group analysis and viscometric measurement respectively. Lithium salt of PAMPS, (PAMPS-Li), was prepared by hydrolysis. Particle size of PAMPS-Li was determined by dynamic light scattering, (DLS), as 40 um. Suspensions of PAMPS-Li salt at various concentrations were prepared in silicone oil, mineral oil, dioctylphthalate, (DOP), tri octyltrimellilate, (TOTM), insulating oils. Electrorheological, (ER), properties of these suspensionsIV were investigated at various shear rate, (y), shear stress, (t) and electric field strengths, (E). Maximum ER activity was observed with the 33% (m/m) suspension of PAMPS-Li in the silicone oil. Excess shear stress was found to increase with increasing particle concentration and electric field strength. Between the suspensions prepared at various concentrations in silicone oil. ER activity was found to decrease with increasing temperature at low shear rates. Those suspensions were shown a shear-thinning visco-efastic behaviour. Science code Key Words Number of Pages Supervisor 405 Poly(2-acrylamido-2-methyl-1 -propane sulfonic acid), Electrorheological suspensions, Electrorheological fluids. 105 Assoc. Prof. Dr. Halil İbrahim ÜNAL