Poliester esaslı, çapraz bağlı, gözenekli yapı içeren poliHIPE malzemelerin sentezi, modifikasyonu ve karakterizasyonu
Synthesis, modification and characterisation of polyester based cross linked porous polyHIPE materials
Yazar: EMİNE HİLAL MERT
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN YILDIRIM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Yüksek iç fazlı emülsiyonlar (High Internal Phase Emulsion, HIPE), sürekli bir yağ fazı içerisinde su fazının (iç fazın) yüksek oranda dağıtılması ile elde edilen yağ-su emülsiyonlarıdır. İç faz oranı %74 ile %99 aralığında değişen HIPE'lerin polimerizasyonu, düşük yoğunluklu ve yüksek gözenekliliğe sahip polimerlerin elde edilmesinde kullanılan etkili bir yöntemdir.Bu tez çalışmasında farklı bileşimlere ve özelliklere sahip poliHIPE polimerlerinin sentezi, fonksiyonlandırılması ve karakterizasyonu gerçekleştirilerek uygulama özellikleri saptandı. Bu amaçla ilk olarak; doymamış poliester reçinesi (Pes), stiren (St) ve aktif karbon (AC) ile hazırlanan HIPE'lerin polimerizasyonu sonucunda Pes-St-AC poliHIPE kompozit polimerleri elde edildi. Ardından Pes-St-AC poliHIPE kompozit polimerlerinin pentan, hegzan, heptan, benzen ve benzinin giderimindeki etkinliği saptandı. Daha sonra Pes-St-AC poliHIPE kompozit polimerleri SO2 gazının adsorpsiyonunda kullanıldı ve Ag+ ve Cu2+ iyonlarının gideriminde kullanılmak üzere adsorplanan SO2 grupları üzerinden sülfonlandı.İkinci aşamada; Pes ve glisidil metakrilat (GMA) ile hazırlanan HIPE'lerin polimerizasyonu ile Pes-GMA poliHIPE polimerleri üretildi. Pes-GMA poliHIPE polimerleri etilendiamin (EDA), hekzametilendiamin (HMDA), 2-aminosalisilik asit (ASA), 2-aminotiyazol (ATAL), 2-aminobenzotiyazol (ABTAL) ve 4-fenil imidazol (FIDOZ) şelatlı ligandları ile fonksiyonlandırıldı. Daha sonra Pes-GMA poliHIPE polimerlerinin Ag+, Cu2+ ve Cr3+ iyonlarının giderimindeki etkinlikleri belirlendi.Bu tez çalışmasının son bölümünde; Pes ve GMA kullanılarak hazırlanan HIPE'ler sulu süspansiyon sisteminde damlacıklar halinde polimerize edildi ve Pes-GMA poliHIPE mikroküreleri elde edildi. EDA, HMDA ve ASA şelatlı ligandları kullanılarak Pes-GMA poliHIPE mikroküreleri fonksiyonlandırıldı. Ardından fonksiyonlu Pes-GMA mikrokürelerinin Ag+, Cu2+ ve Cr3+ iyonlarını giderimedeki etkinliği saptandı.

Abstract:
High internal phase emulsions (HIPEs) are water/oil emulsions that were obtained by dispersing high amount of water in an oil phase. Polymerization of HIPEs, which have volume fraction of internal phase between 74% and 99%, is an effective route to prepare low density and high prosity polymers.In this thesis synthesis, characterisation and determination of application properties of polyHIPE polymers with different composition and properties were carried out. In the first place, HIPEs that were prepared by unsaturated polyester resin (Pes), styrene (St) and activated charcoal (AC) were polymerized to obtain Pes-St-AC polyHIPE composite polymers. Afterwards the efficiency of the composite polymers to remove pentane, hexane, heptane, benzene and benzine were investigated. Then the composite polymers were used in adsorption of SO2, they were sulphonated through SO2 groups, and their efficiency for removal of Ag+ and Cu2+ ions was determined.In the second stage, HIPEs that were prepared by Pes and glycidyl methacrylate (GMA) were polymerized to produce Pes-GMA polyHIPE polymers. Pes-GMA polyHIPE polymers were funtionalised with ethylenediamine (EDA), hexamethylenediamine (HMDA), 2-aminosalicylic acid (ASA), 2-aminothiazole (ATAL), 2-aminobenzothiazole (ABTAL) and 4-phenyl imidazole (FIDOZ) chelating ligands. Than the efficiency of the polymers for removal of Ag+, Cu2+and Cr3+ ions were determined.In the last part, Pes-GMA polyHIPE microspheres were prepared by polymerizing HIPEs, which were prepared by Pes and GMA, in case of droplets in aqueous suspension systems. Pes-GMA polyHIPE microspheres were functionalised by EDA, HMDA and ASA chelating ligands. The efficiency of the functional microspheres for removal of Ag+, Cu2+and Cr3+ ions were invastigated.