Emülsiyon polimerlerinin bazı özelliklerinin matematiksel modellenmesi
Mathematical modeling of some properties of emulsion polymers
Yazar: MUSTAFA SAVAŞ ELLİDOKUZOĞLU
Danışman: PROF. DR. DOLUNAY ŞAKAR DAŞDAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Emülsiyon polimerizasyonu tekniği monomer, başlatıcı, yüzey aktif madde (sürfektan veya emülgatör), koruyucu kolloid gibi bir çok bileşenin katkısı ile uygulanan bir yöntem olup bu yöntemde sistemde kullanılan bileşenlerin oranlarında en küçük bir değişim bile son ürünün bir çok özelliğinde değişim meydana getirmektedir. Son yıllarda, emülsiyon polimerizasyon deneylerinde optimizasyon şartlarını minimalize etmek için matematiksel modellemelerden yararlanılmaktadır. Tez çalışmamızda, vinil asetat-ko-butil akrilat emülsiyon kopolimerlerinin bazı özelliklerinin matematiksel modellemesi üzerine çalışılmıştır. Deneysel olarak vinil asetat-ko-butil akrilat latekslerin emülsiyon polimerizasyonunda kullanılan Span 60, Tween 60, Span 80 ve Tween 80 gibi farklı HLB değerlerine sahip emülgatörlerin, Span 60-Tween 60, Span 60-Tween 80 ve Span 80-Tween 80 gibi 3 farklı sürfaktan çiftinin VAc-ko-BuA latekslerinin Brookfield viskozitesi, tanecik boyutu, yüzey gerilimi ve Zeta potansiyeli gibi kolloidal özellikleri üzerine, emülgatör çiftlerinin farklı HLB değerlerinin etkisinin incelendiği çalışmadan alınan deneysel veriler Graph 4.4.2 adlı programda grafiğe aktarıldı. Bu programdan grafiklerin denklemleri elde edildi. Elde edilen denklemlerden teorik hesaplamalar yapıldı. Bulunan sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılıp yüzde hata oranı hesaplandı. Sadece Span 80-Tween 80 çiftine ait 25/75 VAc-ko-BuA emülsiyon kopolimer lateksine ait deneysel veriler olduğu için onlara ait deneysel ve teorik değerlerden yüzde hata sonuçları Broofield viskozitesi için %7, tane boyutu için %21, yüzey gerilim için %0.5, Zeta potansiyeli için %6 olarak hesaplandı. Tüm kullanıcılara ait https://kimyaegitim.com/ isimli web sitesi hazırlandı, Bu web sitesinde VAc ve BuA monomer çiftine  ait Span60-Tween60, Span60-Tween80 ve Span80-Tween80 gibi  3 farklı emülgatör çiftini içeren programa, 2 farklı monomer oranı girerek, elde edilecek VAc-co-BuA kopolimer lateksinin tahmini viskozite, tane boyutu, yüzey gerilimi ve Zeta potansiyeli değerleri elde edilebilecektir.

Abstract:
Emulsion polymerization technique is a method applied with the contribution of many components such as monomer, initiator, surfactant (surfactant or emulsifier), protective colloid, and in this method, even the smallest change in the proportions of the components used in the system causes changes in many properties of the final product. In recent years, mathematical modeling has been used to minimize optimization conditions in emulsion polymerization experiments. In our thesis study, mathematical modeling of some properties of vinyl acetate-co-butyl acrylate emulsion copolymers was studied. Experimentally, emulsifiers with different HLB values such as Span 60, Tween 60, Span 80 and Tween 80 used in the emulsion polymerization of vinyl acetate-co-butyl acrylate latexes were used in 3 different HLB values such as Span 60-Tween 60, Span 60-Tween 80 and Span 80-Tween 80. Experimental data from the study, which examined the effect of different HLB values of emulsifier pairs on the colloidal properties such as Brookfield viscosity, particle size, surface tension and Zeta potential of VAc-co-BuA latexes of different surfactant pairs, were graphed in the program called Graph 4.4.2. The equations of the graphs were obtained from this program. Theoretical calculations were made from the obtained equations. The results were compared with experimental data and the percentage error rate was calculated. Since there are only experimental data for the 25/75 VAc-co-BuA emulsion copolymer latex of the Span 80-Tween 80 pair, the percentage error results from their experimental and theoretical values were as 7% for Broofield viscosity, 21% for particle size, 0.5% for surface tension and 6% for Zeta potential. A website named https://kimyaegitim.com/ has been prepared for all users. On this website, by entering 2 different monomer ratios into the program containing 3 different emulsifier pairs such as Span60-Tween60, Span60-Tween80 and Span80-Tween80 belonging to the VAc and BuA monomer pair, the estimated viscosity, particle size, surface tension and Zeta potential of the VAc-co-BuA copolymer latex to be obtained can be calculated.