Atık poli(etilen tereftalat)'ın aminolizi ve aminoliz ürünlerinin karakterizasyonu
Aminolysis of waste poly(ethylene terephthalate) and characterization of aminolysis products
Yazar: ESRA BULAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. IŞIL ACAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Alkit reçinesi = Alkyd resin ; Aminoglikoliz = Aminoglycolysis ; Aminoliz = Aminolysis ; Dietilamin = Diethylamine ; Polietilen tereftalat = Polyethylene terephthalate ; Trietanolamin = Triethanolamine ; Yeniden kazanma = Recycling

Özet:
Bu çalışmada, kullanılmış su şişelerinden öğütülmüş 4-8 mesh elek aralığında atık poli(etilen tereftalat) (PET), farklı oranlarda dietilamin (DEA) veya trietanol amin (TEtA) ile çinko asetat (ZnAc) katalizörlüğünde, ksilenli ve ksilensiz ortamlarda, yüksek basınç ve sıcaklıkta depolimerize edilmiştir. Depolimerizasyon sonunda elde edilen ara ürünlerin sıcak su ile ekstraksiyonu sonucunda, suda çözünmeyen fraksiyon (SÇ-) ve sıcakta çözünüp soğukta kristallenerek ayrılan, suda çözünen fraksiyon (SÇ+) elde edilmiştir. Takiben, elde edilen aminoliz ara ürünlerinin, asit, hidroksil ve amin indisi değerleri standartlara göre belirlenmiştir. Ara ürünlerin yapısal ve ısıl karakterizasyonu için Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR), Diferensiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ve Termogravimetrik Analiz (TGA) tekniklerinden yararlanılmıştır. Ayırca, aminoliz ara ürünleri alkid reçinesi sentezinde kullanılmıştır. Aminoliz ara ürünleri kullanılarak elde edilen alkid reçinelerinden filmler hazırlanmış ve alkid filmlere fiziksel ve kimyasal yüzey örtü testleri uygulanmıştır.Literatürde daha önce yer almayan, PET'in yüksek basınçta gerçekleştirilen aminolizi ilk defa bu çalışma ile gerçekleştirilmiş olup, PET'in depolimerizasyonu sonunda, asit, hidroksil ve amin son gruplu ara ürünler elde edilmiştir. PET'in yüksek basınç aminoliz ürünleri, glikoliz, hidroliz ve aminoglikoliz reaksiyonları ile elde edilen ürünler ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ayrıca, yüksek basınç aminoliz ürünlerinin, alkid reçinesi üretimine uygun olduğu ve alkid reçinelerinden hazırlanan filmlerin mükemmel fiziksel ve kimyasal film özelliklerine sahip olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
: In this study, poly(ethylene terephthalate) (PET) wastes obtained from grinding of post-consumer water bottles sieved to obtain a 4-8 mesh fraction were depolymerized with different molar ratios of diethylamine (DEA) or triethanolamine (TEtA), in the presence and absence of xylene and with zinc acetate (ZnAc) as catalyst under high pressure and temperature. After intermediate products obtained from depolymerization were exracted with boiling water, water insoluble fraction (SÇ-) was obtained. The filtrate was cooled and crystallized and water soluble fraction (SÇ+) was obtained. Amine, acid and hydroxyl values of the obtained aminolysis intermediate products were determined according to standard values. The structural properties of intermediate products were analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and the thermal properties were analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA). Besides, aminolysis intermediate products were used in the synthesis of alkyd resins. Alkyd films were prepared from alkyd resins obtained from aminolysis intermediate products. The physical and chemical properties of those alkyd films were investigated.During this study, aminolysis of PET under high pressure has been conducted for the first time in literature and intermediate products with amine, acid and hydroxyl end groups were obtained by the depolymerization of PET. PET high pressure aminolysis products were compared with the products obtained from glycolysis, hydrolysis and aminoglycolysis reactions. Moreover, it is observed that high pressure aminolysis products are suitable for alkyd resin production and alkyd films prepared from alkyd resins show perfect physical and chemical film properties.