Kalkon ve Hidroksil Yan Grupları İçeren Yeni Metakrilat Polimerinin Sentezi, Karakterizasyonu, Termal ve Elektriksel Davranışları
A new methacrylate Monomer Bearing Chalcone and Hydroxyl Side Groups: Homopolymerization, Characterization, Thermal and Electrical Behaviors
Yazar: Biryan, Fatih
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 19 No. 3, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Dielektrik Özellik,Termal Kararlılık,Dielektrik Sabiti,Aktivasyon enerjisi,Kompozit ; Dielectric Property,Thermal Stability,Dielectric Constant,Activation Energy,Composite

Bu çalışmada, yan gruptakalkon ve hidroksil grubu bulunan yeni metakrilat polimerinin dielektrik vetermal özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç için ilk olarak1-(4-hidroksifenil)-3-(4-metoksifenil)prop-2-en-1on) bileşiği ile epiklorhidrinetkileştirilerek 3-(4-metoksifenil)-1-(4-(oksiran-2-ylmetoksi)fenil)prop2-en-1-on (EP-MKAL) bileşiğisentezlendi. İkinci olarak EP-MKALile metakrilik asitin reaksiyonundan2-hidroksi-3-(4-3-(4-metoksifenil)akriloil)fenoksi)propil metakrilat (MKAL-MET) monomeri elde edildi. Dahasonra bu monomerin serbest radikalik polimerizasyon yöntemi ile homopolimeri P(MKAL-MET) hazırlandı. Sentezlenen bileşiklerin ve polimerinyapı karakterizasyonları FT-IR,1H ve 13C-APT NMR yöntemleri kullanılarak yapıldı. Polimerin termal davranışları DSC ve TGAtermal analiz metotları ile belirlendi. Farklı ısıtma hızlarında (5, 10, 20, 30ve 40 oC/dk) ölçülen TGA sonuçlarından Flynn-Wall-Ozawa (F-W-O) yönteminegöre polimerin ortalama aktivasyon enerjisi 141,26 kJ/mol olarakhesaplandı.  P(MKAL-MET)’in dielektriksabiti, dielektrik kayıp faktörü ve ac iletkenlik değerleri farklısıcaklıklarda (298K, 318K, 333K, 353K) frekansın bir fonksiyonu olarak (100 Hzile 30 kHz arasında)  empedans analizörcihazı ile belirlendi. Polimerin 1 kHz sabit frekans ve oda sıcaklığındakidielektrik sabiti, dielektrik kayıp faktörü ve ac iletkenlik değerlerisırasıyla 5,34; 3,73 ve 1,08x10-8 S/cm olarak bulundu. Ayrıcapolimerin EuCl3 ile farklı oranlarda (ağırlıkça %3, %5 ve %10)kompozitleri hazırlanarak dielektrik özellikler üzerindeki etkisi araştırıldı.EuCl3 konsantrasyonu arttıkça dielektrik sabiti, dielektrik kayıp veac ilektkenlik değerlerinde, saf polimere göre önemli artış gözlendiğigörülmüştür.

Theaim of this study is to determine the dielectric and thermal properties of thenew methacrylate polymer with chalcone and hydroxyl groups at side group. Forthis purpose, firstly 3-(4-methoxyphenyl)-1-(4-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl)prop2-en-1-one(EP-MKAL) was synthesized by reacting  (1-(4-hydroxyphenyl)-3-(4-methoxyphenyl)prop-2-en-1-yl)(OH-MKAL) compound and epichlorohydrin. Afterwards, 2-hydroxy-3-(4-3-(4-methoxyphenyl)acryloyl)phenoxy)propylmethacrylate (MKAL-MET) monomer was obtained from the reaction ofEP-MKAL with methacrylic acid. Homopolymer P(MKAL-MET) was prepared inthe presence of AIBN in dioxane solvent by the free radical polymerizationmethod. The structures of compounds were characterized by FT-IR, 1H and 13C-APTNMR spectroscopy methods. The thermal behaviors of the polymer were determinedby using DSC and TGA thermal analysis methods. According to theFlynn-Wall-Ozawa (F-W-O) method, the average decomposition activation energy ofthe polymer was determined as 141.26 kJ / mol with using of the TGA thermogramsat different heating rates (5, 10, 20, 30 and 40 oC/min). The dielectricand electrical properties ​​of P(MKAL-MET) were determined by theimpedance analyzer (between 100 Hz and 30 kHz) as a function of frequencyagainst increasing temperature. It was observed that the dielectric propertiesof the polymer were high in the structure with the effect of hydroxyl andchalcone groups and the dielectric properties changed with increasingfrequency. In addition, 3%, 5% and 10% by weight EuCl3 compositeswere prepared, and their effects on dielectric properties were investigated. Theincreasing EuCl3 concentration, dielectric properties ​​weresignificantly increased compared to pure polymer.