Poli(vinil klorür)/poliindol kompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of poly(vinyl chloride)/polyindole composites
Yazar: NACİYE BİHTER TAYLAN
Danışman: PROF. DR. BEKİR SARI
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Polimer film = Polymeric film ; Polimer kompozitler = Polymer composites ; Polimer sentezi = Polymer synthesis ; Polivinil klorür = Polyvinyl chloride

Özet:
Bu çalışmada, poliindol (PIN) ve poli(vinil klorür)/poliindol (PVC/PIN) iletken kompozitleri kimyasal polimerleşme ile sentezlendi. Deneylerde, demir (III) klorür yükseltgen olarak kullanıldı ve monomer/yükseltgen mol oranı 2/3 olarak alındı. Önce, PIN sentezlendi ve %78 (m/m) verimle elde edildi. Daha sonra, değişik oranlarda PIN içeren PVC/PIN kompozitleri sentezlendi. Ayrıca, PVC ve PVC/PIN kompozitlerinin filmleri hazırlandı. Filmlerin mekanik özellikleri germe-çekme testleriyle incelendi. Polimerler FTIR, UV-GB spektroskopileri ve iletkenlik ölçümleri ile karakterize edildi. FTIR spektrumları, polimerleşme reaksiyonunun 2-3 mekanizmasıyla meydana geldiğini gösterdi. Polimerlerin iletkenlikleri farklı sıcaklıklarda dört nokta tekniği ile ölçüldü. Çözünürlük testleri, PIN'in ve PVC/PIN kompozitlerinin polar organik çözücülerde nispeten daha fazla çözündüklerini gösterdi. Polimerlerin manyetik özellikleri gouy terazisi ölçümleri ile incelendi ve iletkenlik mekanizmalarının polaron ve bipolaron niteliklerde olduğu bulundu. PIN, PVC ve PVC/PIN kompozitlerinin; C, N, H içerikleri elementel analiz ile saptandı. PIN ve PVC/PIN yapılarındaki Fe miktarı (mg/g) indüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektroskopisi (ICP-OES) ile belirlendi. Polimerlerin ısıl özellikleri, diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile incelendi ve yeterli ısıl kararlılığa sahip oldukları bulundu. X-Işını kırınım (XRD) spektrumları polimerlerin amorf yapıda olduklarını gösterdi. PIN'in, PVC'nin, PVC/PIN kompozitlerinin ve PVC, PVC/PIN kompozit filmlerinin yüzey yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile aydınlatıldı.

Abstract:
In this study, polyindole (PIN) and poly(vinyl chloride)/polyindole (PVC/PIN) conducting composites were synthesized by chemical polymerization. In the experiments, iron (III) chloride was used as an oxidant and the molar ratio of monomer/oxidant was taken as 2/3. Firstly, PIN was synthesized and obtained with 78% yield. Then, PVC/PIN composites containing various amounts of PIN were synthesized. Moreover, the films of PVC and PVC/PIN composites were prepared. Mechanical properties of films were examined by stress-strain experiments. The polymers were characterized by FTIR, UV-Visible spectroscopies and conductivity measurements. Their FTIR spectra revealed that polymerization reaction was occurred by 2-3 mechanism. The conductivities of polymers at different temperatures were measured by four-probe technique. The solubility tests showed that PIN and PVC/PIN composites were relatively more soluble in polar organic solvents. Magnetic properties of the polymers were analyzed by gouy scale measurements and were found that their conducting mechanisms are of polaron and bipolaron natures. C, N, H contents of PIN, PVC and PVC/PIN composites were determined by elemental analysis. Amounts of Fe (mg/g) in PIN and PVC/PIN structures were determined by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Thermal properties of polymers were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) and found that they have adequate thermal stability. X-ray diffraction (XRD) spectra showed the amorphous nature of the polymers. Morphological structures of PIN, PVC, PVC/PIN composites and PVC, PVC/PIN composite films were clarified using scanning electron microscopy (SEM).