Polipropilenin modificasyonu
Modification of polypropylene
Yazar: HAKAN BAHAR
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
ÖZETPOL PROP LEN N MOD F KASYONUMaleik anhidrit'in polipropilene aşılanması işlemi; elde edilen son ürünün uyumluluk,yapışabilme ve reaktivite kazandırma özelliklerinden dolayı endüstriyel alanda ilgiuyandırmaktadır. Bu çalışmada, arayüzey ajanı görevini görebilecek olan maleatlanmışpolipropilenin üretilebileceği en uygun şartlar ergiyik radikal aşılama yöntemikullanılırak incelenmiştir. Polimerlerin kimyasal modifikasyonları başlıca iki sebeptendolayı önem taşır: 1) Yeni monomerler araştırmaya gerek kalmadan ucuz vetekrarlanabilir yollarla yeni polimerlerin elde edilebilmesi. 2) Bazen hedeflenenpolimerin eldesi için kullanılabilecek tek yol olmasıdır.Aşılama reaksiyonu Haake Thermo Rheomixer cihazının içinde gerçekleştirilmiştir.Aşılama reaksiyonu süresince elde edilen ürünler çökelme metodu ve aşılama derecesiölçümü metodları ile saflaştrılmıştır. Ürünler, önce geri soğutuculu sistemde ksilendeçözülmüş ve bağlanmamış maleik anhidritin uzaklaştırılması için de daha sonraasetonda çöktürülerek elde edilmiştir. Aşılama derecesi susuz geri titrasyonprosedürleri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir.Saflaştırılmış ürünlere asit indisi testi uygulandığında her bir başlatıcı için en yükseksıcaklık ve maleik anhidrit'in ağırlıkça en yüksek miktarda katıldığı çalışmalarda, enyüksek aşılamaya ulaşılmıştır. Dikümil peroksit başlatıcısının miktarıyla aşılanmamiktarı doğru orantılı olarak artış göstermiştir.FT-IR kullanılarak hazırlanmış ürün ve benzer ticari muadili olan DuPont M613-05(maleatlanmış polipropilen) ürünlerinin mukayese amaçlı FT-IR spektrumlarıverilmiştir. Her ikisinde de 1700-1800cm-1'de maleik anhidrit'i karakterize edenkarbonil grubu piklerinin varlığı gözlenmiştir.Polipropilen, maleik anhidrit ve hazırlanmış ürünün XR-D çekimleri sonrasındapolipropilen'in (kullanılan cihazın malzeme kütüphanesi verilerine göre) PDF#45-1807numaralı izotaktik polipropilen olduğu ve saflaştırılmış ürünün kristalinitesininpolipropilene oranla düştüğü gözlemlenmiştir.Hazırlanmış ürünlerin Elektron Taramalı Mikroskop (SEM) çekimlerinde karışımınhomojen olduğu, gözenekli bir yapı görünmeyip yığın bir yapı olduğu gözlemlenmiştir.viii

Abstract:
SUMMARYMODIFICATION OF POLYPROPYLENEGrafting of maleic anhydride onto polyproylene has a considerable industrial interestbecause of compatibility, adhesion and reactivity properties of final grafted productobtained. It is the aim of this work to produce maleated polypropylene as a finalproduct by means of melt radical grafting method and also to obtain the processingconditions for this final product as well as the effects of used chemicals; mainly theinitiators and maleic anhydride. Maletaed polypropylene is used as a coupling agentsfor many additives such as calcite, wood, glass, etc together with the polypropylene.Chemical modification of polymers are important for at least two reasons: 1) They canbe inexpensive and rapid way of obtaining new polymers without having to search fornew monomers; 2) sometimes they may be the only way to synthesise intendedpolymers.During the study, the grafting reaction was carried out in a Haake Thermo Rheomixerby using two rotor blades. The reaction products obtained in the grafting procedurewere purified using a precipitation method and used for the measurement of graftingdegree. Products was dissolved by using refluxing xylene and precipitated into acetonefor the removal of the unbounded maleic anhydride. The grafting degree wasdetermined by a non-aqueous back titration procedure.Acid indices tests, applied to the purified products, indicated that the highest graftingdegree is obtained at the highest temperatures for each initiators and at the highestweight for maleic anhydride used. Grafting degree is increased with the di-cumylperoxide initiator amount.The carbonyl group peaks, measured by FT-IR, for the prepared samples and for acorresponding commercial product (DuPont M613-05; maleated polypropylene) weredesignated at the same 1700-1800 cm-1 interval values which characterize the existanceof grafted maleic anhydride.It was obtained from the XR-D tests, applied to polypropylene, maleic anhydride andprepared samples, that polypropylene is the PDF#45-1807 numbered isotacticpolypropylene (according to device?s material library) and crystality in the preparedsamples decreased more compared to polypropylene.It was also observed from the Scaning Electron Microscopy (SEM) results of preparedsamples that the mixture is homogenous and it?s structure is bulk not pourous.ix