Block copolymers by using combined controlled radical and radical promoted cationic polymerization methods
Kontrollü serbest radikal polimerizasyon ve katyonik polimerizasyona yükseltgenme yöntemleriyle blok kopolimer sentezlenmesi
- Tez No: 140058
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
KONTROLLÜ SERBEST RADİKAL POLIMERIZASYON VE KATYONIK POLİMERİZASYONA YÜKSELTGENME YÖNTEMLERİYLE BLOK KOPOLİMER SENTEZLENMESİ ÖZET Sentetik polimer kimyasında, polimerin kompozisyonunu, molekül ağırlığım ve molekül ağırlığı dağılımının kontrol edilebilmesi büyük önem taşımaktadır. Yaşayan iyonik sistemler dışmda, kontrollü radikal polimerizasyon metoduyla yıldız, blok şeklinde özel polimer yapılan elde edilmiştir. Bu konuda bilinen üç method vardır: Kararlı Serbest Radikal Polimerizasyon (SFRP), Atom Transfer Radikal Polimerizasyon (ATRP) ve Dönüşümlü Katılma-Bölüşme Zincir Transfer Polimerizasyon (RAFT). Bir çok monomerlerin polimerleştirilememesi (SFRP), başlatıcılannm birçoğunun zehirli metallerden olması (ATRP), ditio grubunun verdiği renk, koku ve ortamdan uzaklaştnılamaması (RAFT), bu yöntemlerin endüstride kullanılmasını kısıtlamaktadır. Radikal polimerizasyonda ortama küçük miktarda 1,1 difenileten katıldığında polimerizasyonun kontrollü davranış gösterdiği saptanmıştır. 1,1-difenileten (DPE) kokusuz, renksiz ve zehirsiz olmasından dolayı endüstride kullanılabilmesi ve birçok yaygın monomer ile kontrollü polimerizasyon yapabilmesinden dolayı polimer kimyasında yeni bir alan açmıştır. Ph P2P2(orP2Pı) A *. *<~CH2- CH-CH2- C* 80 °C Ph VPh Ph - CHz- CH- CH2 - C. I V Ph Ph H I Ph - CH2- O + CH2=C I V Ph Ph H I - CH2- O I Ph -CH2- ÇTx Ph + _ H _OnX^ ^CH2- C+x"+On Ph ?.., oO -*- - CH2- CH - CH2- CH- I Ph XI1,1-difenileten (DPE) yöntemi, klasik serbest radikal polimerizasyonu ile yaşayan anyonik polimerizasyonunun avantajlarını bir arada uygulama fırsatım verir. Bu şekilde yeni blok kopolimerler elde edilebilir. Sentezler organik çözücülerde, çözücüsüz ortamda veya suda yapılabilir. Bu tez çalışmasında difenileten metoduyla katyonik polimerizasyona yükseltgenme metodunu birleştirerek farklı yapılardaki monomerleri kullanılarak, bu monomerlerin kontrollü blok kopolimerleri elde edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanm ilk bölümünde stiren (St) ve metil metakrilat (MMA) monomerleri, klasik radikal polimerizasyon sistemine, başlatıcı (AIBN) ile birlikte DPE konularak kontrollü polimerleşmesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen homo polimerlerin molekül ağırlık dağılımları 1.5 altında bulunduğu saptanmıştır. Bu yöntemle elde edilen polimerler ısıtıldığında polimerik difenilmetil radikallerini oluşturur. Iyodonyum ve piridinyum tuzları varlığında redoks reaksiyonu sonucu polimerik karbokatyonlar oluşturulur. Oluşan karbokatyonlar ile sikloheksen oksidin katyonik polimerizasyonu başlatılır. Sonuç olarak, her iki segmentin kontrolünün sağlandığı blok kopolimerler ele edildi. Elde edilen blok kopolimerlerin !H-NMR spekturumlan incelendiğinde homopoli (stiren) (7.21 ppm), homopoli (metil metakrilat) (3.5 ppm) ve homopoli (sikloheksen oksid)'in (3.41 ppm) karakteristik rezonans spektrumlan görüldü. xıı
Özet (Çeviri)
BLOCK COPOLYMERS BY USING COMBINED CONTROLLED RADICAL AND RADICAL PROMOTED CATIONIC POYMERIZATION METHODS SUMMARY Recent advances in controlled free radical polymerization have been applied to synthesis of wide range of well-defined specific polymer architectures. Several methods, such as atom transfer radical polymerization (ATRP), stable radical mediated radical polymerization (SFRP) and radical addition-fragmentation chain transfer (RAFT) process have been accepted to be most efficient. Nevertheless, no broad industrial application of these techniques took place due to some important disadvantages. These are the use of toxic metal catalysts, an unsatisfactory universality or the formation of thioles during the polymerization. It was demonstrated that many radical polymerizations became controlled if small amounts of 1, 1-diphenylethene (DPE) were added. The formation of block copolymers with numerous monomers became possible by simply heating a preformed polymer containing DPE units in the presence of a second monomer. DPE is commercially available, odorless, colorless and without known toxicity. It is known as a non polymerizable styrene derivative, which was useful only as molecular weight regulator. The radical polymerization of many common monomers in the presence of DPE shows the characteristics of a controlled polymerization and, therefore, this strategy opened a wide new field in polymer chemistry. Ph PzPîCorPzPO > - CH2- CH- CH2 - O 80 °C I V, Ph Ph Ph - CH2- CH- CHZ - O =^ I V Ph Ph H Ph 'CHj- O + CH2=C Ph Ph H + _ H ~~CH2- O 0nX> ~~CH2- C+X"+ On I I Ph Ph 'CHr- CTX Ph i.,- °C *- - CHj- CH 'CHz- CH- Ph IXAs continuation of this study, we now apply the DPE method to free radical promoted cationic polymerization so as to prepare block copolymers of monomers polymerize by different mechanisms. This thesis reports the preparation of block copolymers by combined system of controlled free-radical polymerization by using diphenyl ethylene as molecular weight regulator and free radical promoted cationic polymerization. Previously, it was presented that the 1.1-diphenylethene (DPE) method enabled to produce block copolymers by a free radical mechanism. In this thesis, First step, we prepared homopolymers of styrene (St) and methyl methacrylate (MMA) in the presence of DPE. Polydispersities of homopolymers are below 1.5 slightly. Second step, prepolymers possessing tetraphenyl ethylene groups were used as free radical generators. Upon heating the polymeric radicals formed were oxidized the corresponding cations by onium salts to initiate the cationic polymerization of cyclohexene oxide (CHO). The block copolymers of methyl methacrylate and styrene with cyclohexene oxide were obtained. The spectrum of the block copolymers of Pst-ö-PCHO and PMMA-6-PCHO clearly show resonances characteristics of homopoly (styrene) (7.21 ppm), homopoly (cyclohexene oxide) (3.41 ppm) and homopoly (methyl methacrylate), (3.5 ppm).
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of various macromolecular architectures by using combined controlled and photoiniated polymerization methods
Kontrollü ve fotokimyasal polimerizasyon yöntemleri birlikte kullanılarak çeşitli makromoleküler yapıların sentezi ve karakterizasyonu
ALİ EKREM MÜFTÜOĞLU
Doktora
İngilizce
2005
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YUSUF YAĞCI
- Yaşayan polimerizasyon sistemlerini içeren dönüşüm reaksiyonları ile blok ve graft kopolimer sentezi
The Synthesis of block and graft copolymers by using transformation reactions involuing living polymerization systems
AYŞEGÜL BAŞKAN DÜZ
- Acrylonitrile containing polymers via combination of atom transfer and nitroxide mediated polymerization
Akrilonitril içeren polimerlerin atom transfer ve nitroksit ortamlı polimerizasyonu
ÖZLENEN BENİAN İLHANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
PROF.DR. ÜMİT TUNCA
- Çok fonksiyonlu başlatıcı sentezi ve atom transfer radikal polimerizasyonunda kullanımı
Synthesis and use of multifunctional initiator in atom transfer radikal polymerization
HATİCE YÖNEL
- Yüksek molekül ağırlıklı akrilamid polimerlerinin sentezi ve flokülant olarak değerlendirilmesi
Synthesis of high molecular weight acrylamide polymers and their use as flocculant
MELEK ERİM
