Stiren-akrilat-katyonik monomer temelli terpolimerlerin sentezi ve kağıt yüzey tutkallama malzemesi olarak kullanılması
Styrene-acrylate-cationic monomer  based terpolymer synthesis and using as surface sizing material on paper
Yazar: MEHMET ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, polimerik yüzey tutkallama malzemesi olarak kullanılmak üzere stiren, 2-EHA,  BA  ve dört farklı katyonik monomer kullanılarak emülsiyon polimerizasyonu ile terpolimer üretimi gerçekleştirilmiştir. Ön çalışmada dört farklı etoksile amin emülgatörü arasından en uygun emülgatör ve besleme oranını belirlemek için iki farklı besleme oranı kullanılarak dört emülgatör ile stiren (%70)/BA (%30) olacak şekilde sekiz adet kopolimer sentezlenmiştir. Bu sentezler arasından belirlenen emülgatörler ve besleme oranları ile dört farklı katyonik monomer kullanılarak dörder adet stiren/2-EHA/katyonik monomer ve  stiren/ BA/katyonik monomer terpolimerlerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Terpolimer üretiminde stokiyometrik oranda %70 stiren , %25 akrilatlar ve %5 katyonik monomerler kullanılmıştır. Polimerizasyonlarda başlatıcı olarak 2,2'-Azobis(2methylpropion amidine) dihydrochloride toplam monomer miktarının yüzde biri oranında kullanılmıştır. Sentezlenen polimerlerin özelliklerinin belirlenmesi için, mol kütlesi tayini, yapısal analiz ve ısıl karakterizasyon teknikleri kullanılmıştır. Daha sonra sentezlenen polimerler kağıt yüzeyi tutkallama malzemesi olarak kullanılmış ve bu malzemenin kağıt yüzey özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. BA'lı kopolimerlerde 2-EHA göre daha yüksek temas açısı değerleri  sağlamıştır. İyonik değerler 2-EHA içeren terpolimerlerde yaklaşık on kat artarken BA içeren terpolimerlerde yaklaşık üç kat artmıştır. Bütün terpolimerlerdeki katyonik monomerin varlığı genelde Tg değerini arttırıcı yönde etki etmiştir.2-EHA/E-3/7'lı kopolimerlerine katyonik monomer katkısı parçacık yarıçap değerlerini artırmıştır. BA/E-2/7'lı kopolimerlere katyonik monomer katkısı yapıldığında ise sadece MATMAC ve VBTMAC katyonik monomerlerinin varlığında parçacık yarı çapı değerlerinde artış gözlenmiştir. Yapılan SEM analizinde, her iki akrilat ve VBTMAC içeren terpolimerde de kâğıdın lifli kılcallarından geçemeyerek  üst kısımda toplandığı gözlenmiştir. MATMAC içeren terpolimerde ise en iyi Cobb değerleri elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, terpolymer synthesis was carried out with emulsion polymerization using styrene, 2-EHA, BA and four different cationic monomers to be used as a polymeric surface sizing material. For determine the suitable emulsifier and feed rate, styrene (70%) / BA (30%) copolymers was synthesized using four different ethoxylated amine emulsifier. In this way, eight different copolymer were synthesized.  Terpolymer of styrene / 2-EHA / cationic monomer and styrene / BA / cationic monomer was performed with determined emulsifiers and feed rates by using four different cationic monomers. In stoichiometric ratio 70% styrene, 25% acrylate and 5% cationic monomers have been used. Initiator 2,2'-Azobis(2-methylpropion amidine) dihydrochloride was used the ratio of a percentage of the total amount of monomers. Molecular weight analysis, structural analysis and thermal characterization techniques were used to determine the properties of the polymers.  Synthesized polymers used as paper surface sizing materials. Effects on the paper surface properties of this materials were examined. BA's copolymers have provided higher contact angle value rather than 2-EHA's copolymers. Ionic exchange capacity increased tenfold to 2-EHA's terpolymers and three fold to BA's terpolymers. Cationic monomers increased the glass transition temperature in all terpolymers.  EHA/E-3/7's terpolymers contribute to the enhanced the value of particles radius. Particles radius of BA/E-2/7's terpolymers increased by only MATMAC and VBTMAC monomers. According to the SEM analysis, both VBTMAC's terpolymer was collected on top of the paper surface and they didn't pass through the fibrous. The best Cobb values were obtained for terpolymer with MATMAC.