UV radyasyonu ile polimer zincirlerinin kırılmasının kinetiği ve bilgisayar programı ile bu degradasyonun modellenmesi
Kinetics of photodegradation of polymer chains by UV radiation and modelling of this degradation
Yazar: DENİZ ÇİFTÇİOĞLU
Danışman: PROF.DR. AHMET TOGO GİZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bir çözelti içinde bulunan uzun polimer zincirlerinin farklı moleküler agırlıktadagılmıs oldukları kabul edilirse, bu zincirlerin UV radyasyonu ile kuramsal olarakkırılması ile olusan durumu, kinetik denklemler ile ifade etmek mümkündür.Gelistirilen yeni modelde zincirler her noktasında esit olasılıkla kırılmazlar. Zincirinorta kısımlarındaki monomer birimlerinin kırılma olasılıgı uçlardaki monomerbirimlerine göre daha azdır. Sebebi de çözeltide bulunan polimerin gergin birformasyon olusturmamasından kaynaklanır. Bu varsayım ile olusturulan denklemlerbirinci derece olup çok sayıdadır ve çözümleri bize kırılma ile olusan zinciruzunluklarının sayısını, zamanın fonksiyonu olarak verir. Ayrıca yaptıgımızvarsayımda zincirlerin tekrar birlesmelerinin çözeltiye kapatıcı maddeler ilaveedilmek suretiyle önlendigi kabul edilmektedir. Denklemler çok sayıda oldugu içinçözümünde bilgisayar programı kullanılmaktadır. Çözeltide bulunan maksimumuzunluktaki zincir sayısı kadar olan birinci derecede diferansiyel denklemler birmatris forma getirilir ve daha sonra bu formdan katsayı matrisi elde edilir. Bilinenözdeger-özvektör problemi seklinde yapılan çözümde matematiksel yöntemler ilekendine has bir bilgisayar programı vasıtasıyla çözülür. Sonuçlar çizilen grafikler ileifade edilmektedir ve gölge etkisinin olmadıgı durumdan farkları açıkça piklerlegösterilmistir. Daha ileriki bir çalısma olarak deneysel bir platformda incelenipvarsayılan etkinin gözlenebilir olup olmadıgı arastırılabilir.Anahtar Kelimeler: Degradasyon, Polimer, Fotobozunma, Benzetim, Bozunma Kinetigi.

Abstract:
In this study, polimer chains with different molecular weight distributions are degradedtheoreticaly by UV radiation and this stuation is expressed by kinetical differetialequations. In this improved new model, chains do not have equal probability to break atany point in everwhere. The points in the middle of monomer units have less probabilitythan the units in the ends of the chains. The reason is because of that the polymer in thesolution doesn?t have a rigit formation. The equations evaluated with this approach aremultiple and first degree differential form. The solutions of these equations are thenumber of photodegraded chains as a function of time. These chains are assumed tostop rejoining with each other by adding radical scavengers to their solution. Becausethe equations are a lot, it is required to use computer program for their solution. Theamounth of the differential equations is equal to the number of monomer units in thechain of the maximum length. Then, those equations are constructed to form a matrixproduct and from that, we evaluate the coefficient matrix. The known mathematicaleigenvalue-eigenvector solution technique is applied to solve those equations in matrixform in its original computer program. The results is shown with a graphic and thestuation without a shadow effect is also comparable to those results in the difference inpicks. This theoretical approach is also open for researches in experimental studies inorder to prove the reality of a shadow effect in photodegraded polimer chains.Keywords: Degradation, Polymers, Photodegradation, Simulation, Degradation Kinetics