Yeni bir fotobaşlatıcı olarak tiyokzanton-antrasen dioksitin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of thioxanthone anthracene dioxide as a new photoinitiator
Yazar: ÖZDEN ESEN
Danışman: PROF. DR. NERGİS ARSU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Fotopolimerizasyon, ışık enerjisi kullanılarak sıvı reçine sistemlerinin hızlı bir şekilde çapraz bağlı katı polimerlere dönüşmesini sağlayan bir yöntemdir. Bu çevre dostu polimerizasyon yöntemi, fotoaktif maddelerin aydınlatılmasıyla oluşan radikaller aracılığıyla gerçekleşir. Düşük sıcaklıklarda hızlı bir şekilde ilerlemesi ve düşük enerji gereksinimi gibi avantajları nedeniyle son derece etkili bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Fotopolimerizasyon, güvenilir ve tehlikesi az bir yöntem olduğu için birçok uygulamada tercih edilmektedir.
Yıllar içinde, çeşitli Tip I ve Tip II fotobaşlatıcılar geliştirilmiştir. Işıkla başlatılan radikal polimerizasyon, hem α-bağlanması (Tip I) hem de H-abstraksiyonu (Tip II) başlatıcılar tarafından gerçekleştirilebilir. Tek bileşenli Tip II fotobaşlatıcılar, bir molekülde emici ve hidrojen veren kısımlar içerir, böylece yardımcı bir başlatıcıya ihtiyaç duymadan aktif radikaller oluşturabilir ve polimerizasyonu başlatabilirler.
Bu çalışmada sentezlenen fotobaşlatıcının karakterizasyonu, spektrofotometrik ve kromatografik yöntemler kullanılarak gerçekleştirildi. UV-vis absorpsiyon ve floresans emisyon spektroskopi teknikleri kullanılarak, fotobaşlatıcının temel ve uyarılmış haldeki fotofiziksel özellikleri incelendi. Triplet enerjisi ve fosforesans ömrü, 77 K'de fosforesans spektroskopisi ile belirlendi. Fotobaşlatıcının etkinliği, metil metakrilatın fotobaşlatılmış polimerizasyonunda model olarak kullanılarak tespit edildi. Fotopolimerizasyon etkinliği ise metil metakrilatın fotobaşlatılmış polimerizasyonu ile değerlendirildi.

Abstract:
Photopolymerization is a method that provides rapid conversion of liquid resin systems into cross-linked solid polymers with light energy; radical photopolymerization is an environmentally friendly polymerization method that occurs through radicals formed by the irradiation of photo-active substances. It is used as an extremely effective method thanks to its advantages such as rapid realization at low temperatures and less energy requirement. In addition, since photopolymerization is a reliable and less dangerous method, it is preferred for many applications. Over the years, a wide range of Type I and Type II photoinitiators have been developed. Photoinitiated radical polymerization may be initiated by both α-cleavage (Type I) and H-abstraction (Type II) initiators. Single-component Type II photoinitiators contain absorbent and hydrogen donating moieties in one molecule, so they can form active radicals and initiate polymerization without the need for a co-initiator.
In this study, the characterization of the synthesized photoinitiator was performed using spectrophotometric and chromatographic methods. Photophysical properties of ground and excited states were determined by UV visible absorption and fluorescence emission spectroscopy techniques. In addition, triplet energy and phosphorescence lifetime were obtained from phosphorescence measurements at 77 K. Efficiency as photoinitiator was determined for photoinitiated polymerization of methyl methacrylate.