Bazı ıslanabilir akrilik polimerlerin üretim ve karakterizasyonu
Manufacture and characterization of some wettable acrylic polymers
Yazar: SAİD ATEŞ
Danışman: PROF. DR. CEMİL ALKAN
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry ; Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering
Dizin: Akrilik elyaf = Acrylic fiber ; Katalitik hidrojenasyon = Catalytic hydrogenation ; Kopolimerleşme = Copolymerization ; Radikal polimerleşme = Radical polymerization

Özet:
Poli(akrilonitril) [P(AN)], uygun fiyatlı olması, doğal yünün özellikleri taşıması, kimyasal dayanıklılığı, polar maddelerle uyumlu oluşu ve gaz geçirgenliğinin düşük olması gibi niteliklerinden ötürü tekstil alanında sıkça tercih edilmektedir. Fakat P(AN) polimerlerin kırılgan ve eriyik halde işlenebilirliğinin zor olması, hidrofobik özelliği, lifler arası zayıf elektrostatik etkileşimler ve lif molekülleri arası etkin çekim kuvvetleri nedeniyle zayıf ıslanabilirlik, ıslanabilirlikle irintili düşük renk tutma özelliği ve uzun süre UV ışına maruz kalması durumunda renk değiştirme gibi zayıf özelliklerin iyileşirilmesi gerekmektedir. Akrilik lifler özellikleri, %5-15 aralığında komonomer eklenerek üretilmesiyle geliştirilmektedir. Bu çalışmada akrilonitril ile hidrofilik özelliği akrilonitrilden yüksek olan vinil asetat monomeri ile belirli bir oranında kopolimerleştirilmiş ve Pt katalizörü ile H2 gazı ile indirgenmiştir. Üretilen kopolimerlerin yapısal karakteristiği, molekül ağırlık ve dağılımı, termal dayanım, parçacık büyüklüğü, temas açıları ve yüzey serbest enerjileri, mekanik özellikleri P(AN) polimeriyle kıyaslanarak incelenmiştir. Islanabilirliğin sentezlenen ve indirgenen kopolimerlerde hidrofilik grupların varlığında arttığı tespit edilmiştir. Dönel buharlaştırıcı cihazında film halinde kaplanan polimerlerin, mekanik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan çentme yönteminde önemli bir değişim saptanmamıştır. Isıl gravimetrik yöntemler ile üretilen polimerlerin, termal dayanımının yüksek olduğu tespit edilmiştir. Çalışma neticesinde P(AN) polimerinin hidrofilik grupların varlığında ıslanabilirlik özellikleri gelişmiş akrilik lif üretilebileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Poly(acrylonitrile) [P(AN)] is frequently preferred in the textile sector due to its qualities such as being affordable, having the properties of natural wool, chemical resistance, compatibility with polar substances and low gas permeability. However, poor properties such as brittleness and difficulty in melt processing of P(AN) polymers, hydrophobic properties, weak electrostatic interactions between fibers and effective attraction forces between fiber molecules, poor wettability, low color retention associated with wettability, and color change upon long-term exposure to UV light need to be improved. The properties of acrylic fibers are improved by adding 5-15% comonomer. In this study, acrylonitrile was copolymerized with vinyl acetate monomer, which has higher hydrophilicity than acrylonitrile, at a certain ratio and reduced with H2 gas using Pt catalyst. The structural characteristics, molecular weight and distribution, thermal resistance, particle size, contact angles and surface free energies, and mechanical properties of the produced copolymers were investigated by comparing them with the P(AN) polymer. It was found that wettability increased in the presence of hydrophilic groups in the synthesized and reduced copolymers. No significant change was detected in the indentation method used to determine the mechanical properties of the polymers coated in the rotary evaporator device. It has been determined that polymers produced by thermal gravimetric methods have high thermal resistance. As a result of the study, it was shown that acrylic fiber with improved wettability properties could be produced in the presence of hydrophilic groups of P(AN) polymer.