Polilaktik asit/katyonik monomer filmlerine başlatıcı ve mikrodalga radyasyonunun etkisi
The effect of initiator and microwave on the polylactic acid / cationic monomer films
Yazar: YEŞİM BABACAN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE AYTAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Biyobozunur polimerlerin kullanımındaki artış, petrol bazlı plastiklerin yarattığı çevre sorunları nedeniyle son yıllarda dikkat çekmektedir. Polilaktik asit (PLA), sürdürülebilir kaynaklardan üretildiği ve türetildiği için, toplumsal katı atık bertaraf problemini azaltmak için umut verici bir biyobozunur malzeme olarak görülmüştür. PLA, laktik asidin tekrarlayan birimlerinden oluşan biyolojik olarak parçalanabilir bir polimerdir. PLA alifatik polyester grubuna girer ve mısır, şeker kamışı, buğday gibi nişasta bakımından zengin bitkisel kaynaklardan üretilir. PLA, yüksek modül ve çekme dayanımı değeri gibi sentetik polimerler ile karşılaştırılabilir özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, PLA'nın bazı eksiklikleride bulunmaktadır. Örneğin, PLA filmleri çok kırılgandır ve düşük ısıl kararlılığa sahiptir. Bu nedenle, bazı endüstriyel alanlarda PLA filmlerinin kullanımı sınırlıdır. Son yıllarda, ısıl ve mekanik özelliklerin iyileştirilmesi için PLA'nın modifikasyonuna büyük önem verilmiştir. Literatürde, PLA'nın özelliklerini iyileştirmek için farklı yöntemler kullanılarak çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Polimer harmanların oluşumu, PLA'nın özelliklerini geliştirmek için kullanılan yöntemlerden biridir. Bu çalışmanın amacı, PLA'nın özelliklerinin katyonik monomer kullanılarak iyileştirilmesidir. Bunun için, öncelikle PLA/Katyonik monomer karışımlarından filmler hazırlanmış, daha sonrada bu filmlere başlatıcı ve mikrodalga radyasyonunun etkisi incelenmiştir. Polimer filmlerinin karakterizasyonu Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC) ve çekme testleri ile yapılmıştır. FTIR analizinde katyonik monomerli filmlerin kimyasal yapılarında değişiklik görülmüştür. PLA/Katyonik monomer filmleri mikrodalga radyasyonu ve başlatıcı ilavesi ile iyi mekanik özellik göstermiştir. Termal özellikleri mikrodalga radyasyonu ile iyileştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Başlatıcı, Katyonik Monomer, Mikrodalga, Polilaktik Asit.

Abstract:
PLA is a biodegradable polymer which is composed of repeating units of lactic acid. It enters the group of aliphatic polyesters and produced from starch-rich vegetable sources such as corn, sugar cane, and wheat. PLA has comparable properties with the synthetic polymers such as high modulus and tensile strength value. However, it also possesses some disadvantages, for example, the films of PLA are very brittle and poor heat stability. Therefore, is limited use some industrial applications. In the recent years, the greatest attention has been given to modification of PLA to improve the thermal and mechanical properties. In the literature, various studies have been realized by using different methods in order to improve the properties of the PLA. Formation of polymer blends is one of the using methods to improve the properties of PLA. The purpose of this study is to improve the properties of PLA using cationic monomers. For this, PLA/Cationic monomer films were prepared first, then the effect of the initiator and microwave radiation on these films was investigated. Polymer films were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Gel Permeability Choromotography (GPC), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and tensile test. Changes in chemical structures, including cationic monomer films were observed in FTIR. PLA/Cationic monomer films showed good mechanical properties with microwave radiation and initiator addition. Their thermal properties are improved by microwave radiation. 

Keywords: Initiator, Cationic Monomer, Microwave, Polylactic Acid.