Polistiren ve Poli (stiren-ko-izopren-ko-stiren)’in uyuşabilirliğinin ters gaz kromatografi yöntemi ile incelenmesi ve etkileşim parametrelerinin belirlenmesi

Abstract

POLİSTİREN VE POLİ(STİREN-KO-İZOPREN-KO-STİREN)' İN UYUŞABİLİRLİĞİNİN TERS GAZ KROMATOGRAFİ YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ VE ETKİLEŞİM PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ Bu çalışmada, bir plastik olan polistiren ( PS ) ile bir termoplastik elastomer olan poli(stiren-ko-izopren-ko-stiren) ( SIS )' in Ters Gaz Kromatografi ( TGK ) yöntemi ile termodinamik parametrelerinin belirlenmesi sonucu uyuşabilirliği araştırıldı. Çalışmanın ilk safhasında polimerlerin molekül ağırlıkları dağılımı intrinsik viskozite ve Jel Geçirgenliği Kromatografisi ile tespit edildi. Polimerlerin spesifik hacımları ve sıcaklıkla değişimi literatür bilgilerinden, literatürde mevcut olmayan bilgiler ise bu çalışmada elde edilerek saptanan bilgilerden hesaplandı. Daha sonra PS, SIS ve SIS' ce zengin ağırlıkca % 7.5 PS, % 10 PS, %12,5 PS, PS'ce zengin % 7.5 SIS, % 10 SIS ve % 12,5 SIS içeren polimer karışımlarının 80ºC - 190ºC' lar arasında camsı geçiş sıcaklıkları Ters Gaz Kromatografi tekniği ile araştırıldı. Düşük sıcaklıklar için cihaz uygun olmadığından Diferansiyel Taramalı Kalorimetre ile camsı geçiş sıcaklıkları tespit edildi. Bu çalışma, ilave olarak hazırlanan SIS' ce zengin ağırlıkca % 10,5 PS, %11 PS, PS' ce zengin % 15 SIS ve % 20 SIS içeren karışımlar için de yapıldı. Hazırlanan karışımlarda, 140ºC - 190º C' lar arasında Flory Huggins teorisinden türetilen eşitlikler yardımı ile çözücü-polimer etkileşim parametreleri; ?12 , ?13, çözücü -polimer-polimer etkileşim parametreleri; ?1(23), polimer-polimer etkileşim parametreleri; ?'23 ve B23 değerleri hesaplandı. Polimerlerin ve polimer karışımlarının 140ºC' - 190ºC' lar arasındaki çözünürlük parametreleri tespit edildi. PS ve SIS' ce zengin karışımların 140ºC' ve 190ºC sıcaklıklarda elde edilen görünür B23 değerleri ile çözünürlük parametreleri arasında eğriler çizildi ve geniş dağılımı ortalayan düzgün bir eğri çizildikten sonra karışımların ortalama çözünürlük parametrelerine karşılık gelen B23 değerleri tespit edildi. Yapılan tüm çalışmaların analizi sonunda PS ve SIS' in SIS' ce zengin düşük PS konsantrasyonlarında uyuşabilir olduğu, sıcaklık artışının uyuşabilirliği olumsuz etkilediği, PS' ce zengin karışımların uyuşamaz olduğu tespit edildi.STUDY OF COMPATIBILITY AND DETERMINATION OF INTERACTION PARAMETERS OF POLYSTYRENE AND POLY(STYRENE-CO-ISOPRENE-CO-STYRENE) BLENDS USING INVERSE GAS CHROMATOGRAPHY In this study the compatibility of a plastic; polystyrene ( PS ) and a thermoplastic elastomer; poly(styrene-co-isoprene-co-styrene) ( SIS ) is investigated by determining the thermodynamic parameters using Inverse Gas Chromatography. In the first step of the study, the molecular weight distrubitions of the polymers are determined via intrinsic viscosity and Gel Permetion Chromatography. Specific volumes and the changes in specific volume with temperature of the polymers are calculated with the help of literature knowledge and the others absent in the literature knowledge are determined in this study and used for calculation. Later between 80ºC and 190ºC the Tg' s for PS, SIS and SIS rich blends containing weight percent % 7,5 PS, % 10 PS, % 12,5 PS and PS rich blends containing weight percent % 7,5 SIS, % 10 SIS, % 12,5 SIS are investigated. Because the chromatography device is not appropriate for the temperatures below ambient temperature the Tg' s are established by Differansial Scanning Calorimeter. This study is also done for the SIS rich blends containing weight percent % 10,5 PS, % 11 PS and PS rich blends containing weight percent, % 15 SIS, % 20 SIS. For the prepared blends with the help of the equations derived from Flory- Huggins theories the probe-polymer interaction parameters; ?12 , ?13, probe-polymer-polymer interaction parameters; ?1(23), polymer-polymer interaction parameter; ?'23, and B23 are calculated. The solubility parameters between 140ºC and 190ºC for the polymers and polymer blends are calculated. For to predict the compatibility of the polymer blends the apparent B23 values are plotted against solubility parameters of the probes studied. After drawing a smooth curve the B23 values are obtained corresponding to the apparent solubility parameter of the blends. The result of the study is; SIS rich blends in low concentrations of PS are compatible and the increase in temperature has a negative effect on compatibility, PS rich blends are uncompatible. 04, 2002 Nevin Ekin