Halka açılma polimerizasyonuyla amfifilik karakterli lineer AB tipi blok kopolimerlerinden ATRP yöntemiyle ABC tipi blok kopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of ABC block copolymers from amphiphilic linear AB type block copolymer prepared by ring opening polymerization
Yazar: GÜLBEN TORĞUT
Danışman: PROF. DR. KADİR DEMİRELLİ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada epoksit halkası içeren monomerler [2-(3-metil-3-fenilsiklobütil)oksiran, 1,2-epoksi-3-fenoksi)propan, 2-(naftalen-1-iloksi)metil oksiran] ve ?-kaprolakton Sn(Oct)2 ve BF3O(C2H5)2 katalizörleri kullanılarak halka açılma polimerizasyonuna uğratıldı. Sentezlenen hidroksil uçlu blok kopolimerler açillenerek ATRP makrobaşlatıcısına dönüştürülüp farklı monomerlerin polimerleşmesinde kullanıldı ve ABC tipi blok kopolimerler sentezlendi. Sentezlenen homopolimerler, kopolimerler ve blok kopolimerler FT-IR, 1H-NMR ve 13C-NMR ile karakterize edildi. Polimerlerin, termal davranışları DSC ve TGA ile ölçüldü ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırıldı. Ortalama molekül ağırlıkları ve polidispersiteleri ise GPC aletiyle ölçüldü. 
Sentezlenen polimerlerden biri olan Poli(1,2-epoksi-3 fenoksi propan) homopolimerinin hidroksil ucu açillenip dietanolamin ile modifiye edilerek boyar madde adsorpsiyon özellikleri ve kinetiği incelendi. 
Farklı ısıtma hızlarındaki bozunma eğrilerinden yararlanılarak Flyn-Wall-Ozawa, Kissenger ve Tang metodlarına göre ABC tipi blok kopolimerlerin termal bozunmaya yönelik aktivasyon enerjileri hesaplandı. Polimerlerden (PNMO-b-P?-CL-b-PEMA)?nın Flynn-Wall-Ozawa, Kissenger ve Tang metodları kullanılarak hesaplanan aktivasyon enerjileri sırasıyla 284, 269, 161 kJ/mol olarak bulundu. Ubbellohde viskozimetresi kullanılarak kopolimerlerin viskozite ölçümleri yapıldı. İntrinsik viskozite katsayıları deneysel sonuçlardan belirlendi.  
ABC tipi polimerlerin elektriksel özellikleri frekansa ve sıcaklığa bağlı olarak araştırıldı. Dielektrik sabiti, dielektrik kayıp faktörü, iletkenlik, susseptans ve empedans değerleri grafiklendirilerek birbirleriyle karşılaştırıldı. PEFP-b-P?-CL-b-PMMA?ın dielektrik sabiti 1 kHz?de 2.6 bulunurken, PEFP-b-P?-CL-b-PST?inki 3.95 olarak bulundu.

Anahtar Kelimeler: Epoksit, Blok kopolimer, ATRP, Halka açılma polimerizasyonu, Dielektrik özellikler, İletkenlik, Termal analiz

Abstract:
In this study, monomers containing epoxide ring [2-(3-methyl-3-phenyl) oxirane, 1,2-epoxy-3-phenoxy) propane, 2-(naphthalene-1-yloxy) methyl oxirane] and ?-caprolactone were suffered ring opening polymerization by using Sn(Oct)2 and BF3O(C2H5)2 catalysts. Acylated hydroxyl ended group synthesized block copolymers, were converted ATRP macro initiator for used in polymerization of different monomers and ABC type block copolymers were synthesized. The homopolymers, copolymers and block copolymers were characterized by FT-IR, 1H-NMR and 13C-NMR. The thermal behaviors of polymers were measured by DSC and TGA and the results were compared with each other. The average molecular weights and the polydispersities of polymers were measured by GPC device.
By acylating the poly(1,2-epoxy-3-phenoxy)propane ended hydroxyl was modified by diethanolamine (DEA) and dye adsorption and its kinetic were investigated.
The activation energy for thermal degradation of ABC type block copolymers was calculated according to the methods of Flynn-Wall-Ozawa, Kissenger and Tang by using decomposition curves in different heating rations. The activation energies of (PNMO-b-P?-CL-b-PEMA) were found as 284, 269, 161 kJ/mol, respectively, by using Flynn-Wall-Ozawa, Kissenger and Tang methods. The viscosity measurements of copolymers were carried out by using Ubbelohde viscosimeter. Their intrinsic viscosity from experimental results was determined.
The electrical properties of ABC type polymers depending on frequency and temperature were investigated. Dielectric constant, dielectric loss factor, conductivity, susceptance and impedance values were showed by graphics and compared with each other. Dielectric constants of PEFP-b-P?-CL-b-PMMA and PEFP-b-P?-CL-b-PST were found 2.6 and 3.95 at 1 kHz respectively.

Keywords: Epoxy, block copolymer, ATRP, ring opening polymerization, dielectric properties, conductivity, thermal analysis.