Search

AYÇİÇEK VE KETEN YAĞI TEMELLİ YENİ MAKROMONOMERLERİN SENTEZLENMESİ VE UYGULAMA ALANLARI ÖZET Yağlar, bitki ve hayvanların genellikle iç yapılarında oluşan, suda çözünmeyen ve ana komponenti trigliseridler olan doğal maddelerdir. Trigliseridler ise yağ asitlerinin gliserinle yaptığı esterlerdir. Trigliserid yağların sanayide değerlendirilmesinde kuruma özellikleri önemlidir. Bunun için yağların doymamışlık dereceleri ve dolayısıyla iyod değerleri temel alınır. İyot indisi 130'tan büyük olan yağlar sınıfına giren Keten Yağı kuruyan bir yağ olarak tanımlanırken, iyot indisi 90-130 arasında olan yağlar sınıfına giren Ayçiçek Yağı ise yan kuruyan bir yağ olarak tanımlanmıştır. Bu yüzden, Keten Yağı, organik yüzey kaplayıcı malzemelerde hammadde olarak daha çok uygulama alanına sahip iken, Ayçiçek Yağı daha ziyade yenilebilir bir yağ olarak kullanılmaktadır Yağlar direkt olarak yüzey kaplayıcı olarak kullanılamadıkları halde çeşitli modifikasyonlardan sonra, kuruma süresi,alkaliye, aside, suya dayanıklılık ve yapışma gibi bazı özellikleri geliştiği için yüzey kaplama uygulamalarında kullanılırlar. Modifîye edilmelerinde en çok kullanılan yöntemler yağların homopolimerizasyon, polimerizasyon ve kopolimerizasyon reaksiyonudur.. Yağların kopolimerizasyonunda kullanılan organik maddeler, a- ve 3- doymamış karboksil bileşikleri, 1, 3 -dienler ve reaktif vinil monomerleridir. a ve p doymamış karboksil bileşikleri, sorbik asit, akrilik asit, metakrilik asit vb. ile bunların ester ve anhidrit türevleridir. 1,3 -dienler grubunda kullanılan en önemli bileşik siklopentadiendir. Son grupta ise stiren ve vinil toluen en çok kullanılan monomerler olarak bilinmektedir. Bu çalışmada, ayçiçek ve keten yağı, metil metakrilat monomeri ile tepkimeye sokulmuş, elde edilen makromonomer ürünlerin stiren monomeri ile kopolimerizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kopolimer ürünlerin organik yüzey kaplayıcı olarak kullanılmaları yönünden film özellikleri incelenmiş, bu ürünlerin yüzey kaplama malzemelerinde bağlayıcı olarak kullanılabilir oldukları sonucuna varılmıştır. vı SYNTHESIS AND APPLICATIONS OF SUNFLOWERSEED AND LINSEED OEL BASED NEW MACROMONOMERS SUMMARY Oils are the natural substances, unsoluble in water, generally found in the inner structures of the plants and the animals and whose main component is triglycerids. Triglycerids are the esters of fatty acids and glycerol. Drying properties are important in the applications of trygliceride oils in industry. For this reason unsaturation degrees and iodine values are taken essentially. While, linseed oil, in the category of the oils whose iodine values are greater than 130, is defined as a drying oil, sunflowerseed oil in the category of the oils having iodine values between 90-130, is defined as a semi-drying oil. For that reason while linseed oil has much more applications as a raw material in organic surface coatings, sunflowerseed oil is widely used as an edible oil. Altough oils can not be directly used as surface coatings, after anumber of modifications they can be used for surface coating applications because of having much more properties such drying time, resistance to alkali, acid, water and adhesion. Organic substances used in the copolymerization of the oils are a and 0 unsaturated carboxyl compounds, 1,3- diens and reactive vinyl monomers, a and 0 unsaturated carboxyl compounds are sorbic acid, acrylic acid, methacrylic acid etc., their esters and anhydride derivatives. The most important compound is cyclopentadien in the 1, 3 - diens category. In the last category styrene and vinyl toluene are known as the most used compounds. In this study sunflowerseed and linseed oil have been reacted first with methyl methacrylate and then the obtained macromonomer products have copolymerized with styrene. Film properties of the obtained copolymer products as organic surface coatings have been examined as binders in the organic surface coating materials. vu 36

ÖZET Makromonomerik azobaşlatıcıların (MIM'ler), jellenme davranışlarını belirlemek için MIM'ler ve makroçaprazbağlayıcıların (MCR'ler) serbest radikal polimerizasyonları karşılaştırıldı. Makromonomerik azo başlatıcılar (MIM'ler), 4,4' disiyona - 4,4' azavalerilklorür ve politilen glikolun PEG - 400, PEG -1000, PEG - 2000 ile 4 - vinil benzil klorür arasındaki reaksiyonlarla sentezlendi. MCR'ler her iki ucu hidroksille sonlanmış PEG örneklerin 4 - vinilbenzilklorürle vinillendirilmesinden elde edildi. Stiren, MMA ve HEMA'nın MİM ve MCR ile reaksiyona sokularak çapraz bağlı üç boyutlu polimerler sentezlendi. MİM' lerin jellenme davranıştan, MCR'lerden farklı olduğu belirlendi. Elde edilen polimerlerin jel reaksiyonları ve şişme oranlan makrointermediat birimleri olarak bulunan PEG'lerin moleküler ağırlıktan ile ilişkili olduğu saptandı. MIM'lerin ve MCR'lerle yapılan kopolimerlerin şişme ve iyon tutma özellikleri karşılaştırıldı. MIM ve MCR'lerin artan molekül ağırlıklarına bağlı olarak sentezlenen kopolimerlerin toluendeki ve sudaki şişme oranlarındaki değişmeler birbiriyle karşılaştırıldı. ABSTRACT In order to evaluate gelation behavior of macromonomeric azoinitiators (MIMs), free radical polymerization of MIMs and macrocrosslinkers (MCRs) have been compared, MIMs were synthesized by the reaction between 4, 4' dicyano- 4,4' azovaleryl chloride poly (ethylene glycol)s PEG-400,-1000, 2000 with 4-vinyl benzyl chloride MCRs were obtained by the vinylation of both hydroxyl ends the same PEG samples with vinyl chloride. Bulk Copolymerizatrion of MMA, HEMA and styrene with MIMs or MCRs were achieved as product of Pst-PEG, PEG-PM A and PEG-PHEMA net works. In each case gel polymer fractions and swelling ratios depend on the molecular weight of the PEG units on the macrointermediate. Macroinimers behave as a macrocrosslinker, a mocromonmer and a macroinitiator can thermally homopolymerize by themselves or copolymerize with a vinyl monomer. In each case, polymerization reactions give cross-linked polymers. 51

ÖZET Hintyağı, yaklaşık % 90 oranında risinoleik asit içeren bitkisel bir yağdır. Risinoleik asit, zincirinde bir hidroksil grubu ve bir çift bağ bulunması nedeniyle, hintyağı çok sayıda reaksiyon verme özelliğine sahiptir ve bunun sonucu olarak da geniş kullanım alanına sahiptir. Bununla beraber hintyağı kurumayan bir yağ olduğu için yüzey kaplayıcılarda kullanımı sınırlıdır. Bu çalışmada, hintyağının keten yağı ile interesterleşme reaksiyonundan elde edilen ara ürüne vinil grupları sokularak yüksek molekül ağırlıklı makromonomer sentezlenmiş ve bunun homopolimerizasyonu ve stiren monomer ile kopolimerizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sonuçta elde edilen homopolimer ve kopolimer örneklerinin organik yüzey kaplayıcı malzeme olarak kullanımları yönünden film özellikleri tespit edilmiştir. SUMMARY Castor oil is a vegetable oil that contains approximately 90 % ricinoleic acid. Because of having a hydroxyl group and a double bond of ricinoleic acid in the backbone, castor oil has the ability of esterification and dehydration reactions. So that castor oil is used for manufacturing of industrially valuable materials. Nevertheless its usage in coating materials is limited because of being a non-drying oil. Fortunately, if castor oil is dehydrated, because of forming of conjugated double bonds, it gains drying property. It is also possible to obtain a synthetic oil having drying property by esterification of the secondary esters of castor oil with drying fatty acids. Another method that can be applied to obtain products having useful properties, is decomposition of the secondary esters of castor oil. In this process conjucated double bonds are formed on ricinoleic acid backbone. Therefore, it is possible to prepare synthetic drying oils with conjugated double bonds from the decomposed intermediate product. Drying and semi-drying oils are widely used in modification of natural or synthetic resins as surface coating materials. Paints, varnishes, and other decorative and protective coatings, including alkyd resins, lacquers, and printing inks are manufactured in huge quantities and they constitute one of the major fields of oil and fat utilization. Although the natural oils have been used for thousands of years as binders for coatings, without chemical modification beforehand they are nowadays used only to a small extent. Slow drying, sensitivity to hydrolysis and inadequate corrosion prevention properties are responsible for this fact. For improving their properties as binders, various methods have been used for their modification. The well known method is the copolimerization of oils with vinyl monomers such as styrene. Natural oils can be subjected to free radical copolymerization with vinyl compounds. The usual peroxide catalysts and heat are employed.The principle reaction is probably the grafting of vinyl polymer chains onto the fatty acid residues of the oil. The vinyl compounds commonly used in addition to styrene are vinyl toluene, divinyl benzene, methyl methacrylate and acrylic acid. In the conventional process, the number and the position of double bonds in the oil structure are important. With oils including conjugated double bonds the reaction takes place very rapidly even without using initiator, but with oils including isolated double bonds, it is relatively slow and it can be controlled and an initiator such as benzoyl peroxide is needed. 45