Yeni tip katı-katı faz değişim maddeleri olarak poli(stiren-ko-allilalkol)-graft-yağ asidi kopolimerlerinin sentezi, karakterizasyonu ve ısıl enerji depolama özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis, characterization and determination of heat storage properties of poly(styrene-co-ally alcohol)-graft-fatty acid copolymers as novel solid-solid phase change materials
Yazar: ÖZGÜR LAFCI
Danışman: PROF. DR. AHMET SARI
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Yeni tip katı-katı faz değişim maddeleri olarak poli(stiren-ko-allilalkol)-graft-yağ asidi kopolimerlerinin bir serisi sentezlenmiştir. Poli(stiren-ko-allilalkol) ve yağ asit klorürleri arasındaki graft kopolimerizasyon reaksiyonları FT-IR ve 1H-NMR teknikleriyle teyid edildi. KKFDM`lerin kristal morfolojisi POM tekniğiyle incelenmiştir. POM sonuçları kopolimerlerin, yumuşak segmentlerinin kristal halden amorf hale geçtiğini ve faz geçiş ısısının yukarısında bile katı halde kalabildiğini göstermiştir. Sentezlenen KKFDM'lerin ısıl özellikleri DSC analizleriyle ölçülmüştür. DSC analizleri KKFDM`lerin tipik katı-katı faz geçiş sıcaklıklarına sahip olduklarını göstermiştir. 5000 ısıl döngü sonrası DSC ve FT-IR analizleri de sentezlenen KKFDM `lerin iyi ısıl güvenilirlik ve dayanıklılığa sahip olduklarını göstermiştir. TG analiz sonuçları FDM`lerin yüksek ısıl dayanıklılığa sahip olduklarını ortaya koymuştur. Ek olarak, ısıl iletkenlik ölçümleri FDM'lerin poli(stiren-ko-allilalkol)`e kıyasla daha iyi ısıl iletkenliğe sahip olduklarını göstermiştir. Yeni KKFDM `ler olarak sentezlenen kopolimerler ısıya dirençli fiberler, binalarda ve seralardaki güneş enerjisiyle ısıtma ve soğutma gibi potansiyel ısıl enerji depolama uygulamaları için düşünülebilir.

Abstract:
A series of poly(styrene-co-allyalcohol)-graft-liquid acid copolymers were synthesized as novel polymeric solid-solid phase change materials (SSPCMs). The graft copolymerization reactions between poly(styrene-co-allyalcohol) and liquid acid chlorides were verified by FT-IR and 1H NMR spectroscopy techniques. The crystal morphology of the SSPCMs was investigated by using POM technique. The POM results showed that the soft segments of the copolymers transform from crystalline phase to amorphous phase and the copolymers can keep its solid state although they were heated above their the phase transition temperatures. Thermal energy storage properties of the synthesized SSPCMs were measured by DSC analysis. The DSC data showed that the synthesized SSPCMs had typical solid-solid phase transition temperatures. The DSC and FT-IR analysis results also indicated that the synthesized SSPCMs had good thermal reliability and chemical stability after 5000 thermal cycles. TG analysis results suggested that the synthesized SSPCMs had high thermal resistance. In addition, thermal conductivity measurements signified that the synthesized PCMs had higher thermal conductivity compared to that of poly(styrene-co-allyalcohol). The synthesized copolymers as novel SSPCMs have considerable potential thermal energy storage applications such as thermo-regulated fibers, solar space heating and cooling in buildings and greenhouses.