Stiren butadien metil metakrilat kopolimerlerinin hazırlanması

Abstract

Bu çalışmada endüstride bazı kullanım yerleri için polivinil klorür (PVC) içerisine katkı olarak kullanılan metil metakrilat- butadien- stiren üçlü kopolimerleri elde edildi. Bunun için önce sıvı stiren ile gaz halindeki butadien emülsiyon polimerizasyonu ile batch (kesikli) reaktör sistemi esas alınarak polimerleştirildi ve stiren- butadien (SBR) kopolimerleri elde edildi. Daha sonra elde edilen bu kopolimer metil metakrilat ile yine emülsiyon polimerizasyonu ile polimerleştirilerek metil metakrilat- butadien- stiren (MBS) kopolimerleri sentezlendi. SBR eldesi için başlatıcı olarak benzoil peroksit ve potasyum persülfat kullanıldı. Benzoil peroksitle yapılan deneylerde herhangi bir ürün elde edilemedi. Literatürde emülsiyon polimerizasyonu ile SBR eldesi için kabul edilen standart reçetedeki başlatıcı, potasyum persülfat kullanıldığımızda belli verimlerde polistiren ve stiren butadien elde edildi. Modifiye edici kullanılarak yapılan deneylerde dodesil merkaptan kullanıldı. Deneylerde emülsiye edici olarak sodyum lauril sülfat ve sodyum lauril eter sülfat kullanıldı. Sodyum lauril eter sülfat kullanılarak yapılan deneylerde verimin arttığı bulundu. Deneylerin hepsinde karıştıcılı cam reaktör kullanıldı. SBR eldesi için deneyler 18 0C, 50 0C ve 60 0C de N2 atmosferinde yapıldı. Deneyler, 0.38M, 1.31M stiren ve farklı konsantrasyonlarda butadien kullanılarak yapıldı. Gaz halindeki butadien bazı deneylerde başta ilave edilirken, bazılarında belli zaman aralıklarında, bazı deneylerde ise reaksiyona sürekli ilave edildi. Önce sisteme sürekli butadien sonra stiren ilave edilerek yapılan deneylerde belli verimlerde SBR kopolimerleri elde edildi. MBS eldesi için deneyler, elde ettiğimiz SBR kopolimerleri ve metil metakrilat kullanılarak yapılmıştır. 1.27M metil metakrilat ve 200- 254 g/ L SBR kullanılarak yapılan deneyler N2 atmosferinde 80 0C de 4 saat ve 8 saat süre ile yapılmıştır. MBS eldesi için yapılan deneylerin bazılarında emülsiye edici kullanılmamış ve herhangi bir ürün elde edilememiştir. Sodyum lauril sülfat emülsiye edicisi kullanılarak yapılan deneylerde ise belli verimlerde MBS kopolimerleri elde edilmiştir. Elde edilen SBR kopolimerlerinin ve hangi oranlarda stiren, butadien içerdiğinin belirlenmesi için, elde edilen tüm ürünlerin FTIR spektrumları alınmıştır. Elde ettiğimiz SBR kopolimerlerine metil metakrilat ilave edilerek yapılan tüm deneyler sonucunda oluşan ürünlerin yine FTIR spektrumları alınmıştır. Böylece MBS kopolimerlerinin varlığı daha önce FTIR spektrumları alınan SBR kopolimerinin FTIR spektrumları ile kıyaslanarak bulunmuştur. MBS kopolimerlerinin verimi ise ağırlık artışı esas alınarak hesaplanmıştır.

In this study, methyl methacrylate butadiene styrene triple copolymers used as supplement material in polyvinyl chloride (PVC) for some industrial usage were synthesized. Styrene and butadiene which were polymerized by the emulsion polymerization and batch reactor systems and styrene- butadiene (SBR) copolymers were obtained. Then, methyl methacrylate- butadiene- styrene (MBS) copolymers were synthesized by the polymerization of SBR and methyl methacrylate with the emulsion polymerization method. Benzoyl peroxide and potassium persulphate were used as initatior for SBR synthesis. The experiments made using benzoyl peroxide weren't given polymer. If the initatior given in the standard recipe in the literature for SBR synthesis by emulsion polymerization was used by the addition of potassium persulphate, polystyrene and styrene butadiene were obtained . Dodesyl mercaptane was used as modifier. In the experiments sodium lauryl sulphate and sodium lauryl ether sulphate were used as emulsifier. It was found that the yield was increased with the use of sodium lauryl ether sulphate. Glass reactor with mixer was used in all these experiments. The experiments for the synthesis of SBR were done in N2 atmosphere at 18 0C, 50 0C and 60 0C. 0,38 M and 1,31 M of styrene and several concentrations of butadiene were used in the experiments. Gas state of butadiene was added at the beginning or in definite intervals or continuously during the experiment. SBR copolymers were obtained by continuous addition of butadiene and styrene. MBS were synthesized by using SBR copolymers and methyl methacrylate. The experiments were done in N2 atmosphere with the duration of 4 and 8 hours using 1,27 M of methyl methacrylate and 200-254 g/ L of SBR. If sodium lauryl sulphate was used as emulsifier, MBS copolymers were obtained. FTIR spectrums of all polymer were taken for the determination of SBR copolymers and the ratio of styrene and butadiene. FTIR spectrums of the polymers obtained by the addition of methyl metacrylate to SBR copolymers was determined by comparing the spectrums of SBR .