Floroakrilat kopolimerinin emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle sentezlenmesi ve elde edilen filmlerin karakterizasyonu
Synthesis of fluoro acrylate copolymer by emulsion polymerization method and characterization of obtained films
Yazar: NEBİYE GÜNGÖRDÜ
Danışman: PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Polimer film = Polymeric film

Özet:
Emülsiyon polimerizasyonu, su ortamında suda çözünen bir başlatıcı ile gerçekleşen polimerizasyon tekniğidir. Emülsiyon polimerizasyonunun diğer polimerizasyon tekniklerine göre avantajları; yüksek mol kütleli polimerler elde edilmesi, dağıtıcı ortam olarak su kullanıldığı için ısı aktarımının ve sıcaklık kontrolünün kolay olması, organik çözücü kullanılmadığından dolayı çevreye zararsız bir teknik olması, elde edilen ürünün doğrudan kullanılabilmesidir. Endüstride emülsiyon polimerizasyonu ile üretilen kolloidal taneciklerle kaplama filmi oluşturulur. Son yıllarda akrilat monomerleri ile floroakrilat monomerinin verdiği kopolimerler, hidrofobik yüzey eldesinde kullanılmaktadır. Florun güçlü elektronegativitesi ve düşük polarizabilitesinden dolayı iyi su ve yağ iticiliğine sahip olduğu için floroakrilat monomerler yüzey biliminde önemli yere sahiptir.Bu tezin amacı; floroakrilat monomeri, vinil asetat monomeri, metil metakrilat ve butil akrilat monomerini kullanarak emülsyon polimerizasyonu yöntemiyle hidrofobik yüzeyler oluşturacak lateks elde etmek ve elde edilen yüzeylerin özelliklerini incelemektir. Ayrıca, emülsiyon polimerizasyonunda kullanılacak monomer, emülgatör, başlatıcı ve diğer katkıların cins ve konsantrasyonlarının lateks ve yüzey üzerinde etkilerini saptamaktır.Çalışma üç ana bölmden oluşur. Tümünde flor kaynağı olarak perfloro alkiletil metakrilat (Zonyl TM) kullanıldı. Başlatıcı olarak tüm reaksiyonlarda amonyum persülfat tercih edildi. Her çalışmada belirlenen numunelerin Tg ve TMFT sıcaklıkları, tanecik boyutu, termal stabilite analizi ve su temas açısı ölçümleri yapıldı.Birinci bölüm, polivinil alkol içeren poli(floro akrilat-co-VAM-co-BUA) ve poli(floro akrilat-co-VAM-co-MMA) latekslerin sentezlenmesidir, su temas açısı 90o olan polimerik filmler elde edilmiştir. Emülgatör olarak nonil fenol-30 etoksilat kullanıldı.İkinci bölüm; poli(floro akrilat-co-MMA-co-BuA) sentezlendi, emülgatör olarak sodyum dodesil sülfat kullanıldı, su temas açısı 106o olan polimerik film elde edilmiştir.Üçüncü bölüm emülgatörsüz poli(floro akrilat-co-MMA-co-BuA) lateksinin sentezlenmesidir, polimerik film üzerinde 120o su temas açısı elde edilmiştir.

Abstract:
Emulsion polymerization is the polymerization method which occurs in the aqueous media with an initiator that dissoves in water. The advantages of the emulsion polymerization according to other polymerization techniques are to obtain high molecular weight polymer, better heat transfer and temperature control within water medium. It is also an environmentally friendly technique that is no organic solvents are used and the product can be used as final product after polymerisation.In the industry, colloidal particles which are obtained by emulsion polymerization are used as surface coatings, adhesives. In the recent years, copolymers including acrylate and fluoro acrylate monomers are used to achieve hydrophobic surfaces. Fluoro acrylate monomers have strong electronegativity and low polarizability that leads high oil and water repellency.The aim of the thesis is the synthesis of a latex that gives a hydrophobic surface by using vinyl acetate, metyl metacrylate, butyl acrylate monomers in the emulsion polymerization and also the investigation of the properties of the these surfaces.The study consists of three main parts. Perfluoro alkylethyl methacrylate (ZONYL TM) was used as fluor source in all the polymerizations. Ammonium persulphate was prefered as initiator in all parts. Tg and TMFT temperatures, particle size, thermal stability and water contact angle measurements were done on the samples after film forming.In the first stage of this study, polyvinyl alcohol including poly(fluoro acrylate-co-VAM-co-BuA) and poly(fluoro acrylate -co-VAM-co-MMA) latexes were synthesed and polymeric films that gives 90o water contact angle were obtained. Nonyl phenol-30 etoxylate was used as emulgator in these receipes.In the second stage; poly(fluoro acrylate-co-MMA-co-BuA) copolymers were synthesed, sodium dodecyl sulphate was used as emulgator, 106o water contact angle was obtained on these copolymer surfaces.In the third stage, poly(fluoro acrylate-co-MMA-co-BuA) copolymer was obtained by emulsifier free emulsion polymerization and 120o water contact angle was measured on the polymeric film.