Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Basamaklı polimerizasyon, iki veya daha çok fonksiyonel gruplu monomerlerin ilk önce dimerleri, daha sonra trimerleri, daha sonra uzun oligomerleri ve sonunda uzun zincirli polimerleri oluşturmak üzere reaksiyona girdiği bir polimerizasyon mekanizmasıdır. Birçok doğal ve sentetik polimer basamaklı polimerizasyon sonucunda oluşur. Örneğin: poliesterler, poliamidler, poliüretanlar ve benzeri polimerler basamaklı polimerizasyon ile sentezlenirler. Polimerizasyon mekanizmasının doğası gereği, yüksek moleküler ağırlık elde etmek için yüksek kapsamlı ("extent") reaksiyon gereklidir. Kademeli bir polimerizasyon mekanizması, insan zinciri oluşturmak birbirlerinin ellerini tutan insanların oluşturduğu bir "insan zincirine" benzetilebilir - her insanın iki eli - reaktif yerleri - vardır. İnsanların aksine bir monomer üzerinde ikiden fazla kola -reaktif bölgeye- sahip olma olasılığı vardır: Bu durumda dallı polimerlerin üretimi gerçekleşir.
Tarihi
İnsan toplumunun erken dönemlerinde kullanılan çoğu doğal polimer kondenzasyon polimerizasyonu türündendir. İlk sentetik polimerik malzeme olan bakalit, 1907 yılında Leo Baekeland tarafından fenol ve formaldehit kullanılarak basamaklı polimerizasyon yoluyla sentezlendi. Sentetik polimer biliminin öncüsü Wallace Carothers, 1930'larda DuPont'ta basamaklı polimerizasyon yoluyla polyester yapmak için yeni bir yol geliştirdi. Bu polimerizasyon reaksiyonu yüksek moleküler ağırlıklı polimer molekülleri oluşturmak için özel olarak tasarlanmış ve gerçekleştirilmiş ilk reaksiyon olmanın yanı sıra sonuçları bilimsel teori ile önceden tahmin edilen ilk polimerizasyon reaksiyonuydu. Carothers, günümüzde hala Carothers denklemleri olarak bilinen, basamaklı polimerizasyon sistemlerinin davranışını matematiksel olarak modelleyen bir dizi denklem geliştirdi. Fiziksel kimyager olan Paul Flory ile işbirliği yaparak, basamaklı polimerizasyonunun kinetik, stokiyometri ve moleküler ağırlık dağılımı gibi matematiksel yönlerini modelleyen teoriler geliştirdiler. Carothers ayrıca Naylonun mucidi olarak da bilinir.
Zincir (katılma) polimerizasyonundan farklılıkları
Basamaklı polimerizasyonun zincir (katılma) polimerizasyonu ile farkları aşağıdaki gibidir.
| Basamaklı polimerizasyon | Zincir (katılma) polimerizasyonu |
|---|---|
| Matris boyunca büyüme | Monomerin zincirin sadece bir ucuna veya her iki ucuna eklenmesiyle büyüme |
| Reaksiyonun başında hızlı monomer kaybı | Bazı monomerler uzun reaksiyon sürelerine rağmen sistemde kalabilir |
| Reaksiyon süreci boyunca tekrarlanan benzer adımlar | Mekanizmanın farklı aşamalarında farklı adımlar vardır (örn. Başlatma, yayılma, sonlandırma ve zincir aktarımı) |
| Ortalama moleküler ağırlık, düşük dönüşümde yavaşça artar ve yüksek zincir uzunluğu elde etmek için yüksek reaksiyon kapsamı gereklidir | Temel zincirin molar kütlesi erken aşamalarda hızla artar ve polimerizasyon boyunca yaklaşık olarak aynı kalır |
| Zincir sonları etkin kalır (sonlandırma yok) | Sonlandırmadan sonra zincirler aktif değildir |
| Başlatıcı gerekmez | Başlatıcı gereklidir |
Basamaklı polimerizasyonla üretilen bazı polimerler ve özellikleri
Basamaklı polimerizasyon ile sentezlenen bazı polimerlerin özellikleri:
- Poliesterin yüksek camsı geçiş sıcaklığı, yüksek erime noktası, 175 °C 'ye kadar iyi mekanik özellikleri, solvent ve kimyasallara karşı iyi direnci vardır. Lif ve film halinde bulunabilir. Lif hâli giysiler, keçeler, lastik kordları gibi uygulamalarda, film hâli manyetik kayıt kasetlerinde ve yüksek kalite filmlerde görünür.
- Poliamidin (naylon) yüksek mukavemeti, iyi elastisitesi, aşınma direnci, iyi tokluğu ve göreceli olarak iyi solvent direnci vardır. Poliamidin uygulama alanları: halat, kayış, elyaf kumaşlar, iplik, elektrik tellerindeki kablo kılıflarıdır.
- Poliüretanlar, elastomer olarak, sertlik, iyi elastisite yağ ve aşınmaya karşı iyi direnç özellikleri gösterirler. Lif olarak iyi elastik sönme; kaplama olarak kimyasallara karşı direnç; köpük olarak, iyi mukavemet, elastik sönme ve yüksek tepki kuvveti özellikleri gösterirler.
- yüksek Tg, yağlara, makina yağına ve kimyasallara karşı göreceli olarak iyi direnç özelliği gösterir. Kamyon kasa kaplamalarında, köprü kaplamalarında, kalafat ve dekoratif tasarımlarda kullanılabilir.
- Polisiloksan, sıvı, mum, reçine ve kauçuk gibi çeşitli fiziksel hâllerde bulunabilir. Bu malzemenin kullanım alanları köpük önleyici ve ayırıcı maddeler, contalar, kablo ve tel izolasyonu, sıcak sıvılar ve gaz borularıdır.
- Polikarbonatlar şeffaf ve kendi kendine sönebilen malzemelerdir. Kristal termoplastiklik, yüksek darbe mukavemeti, iyi termal ve oksidatif kararlılık gibi özelliklere sahiptirler. Makinelerde, otomobil endüstrisinde ve tıbbî uygulamalarda kullanılabilirler. Örneğin, F-22 Raptor'un kokpit kanopisi yüksek optik kalitedeki polikarbonattan yapılmıştır.
- Polisülfürler olağanüstü yağ ve solvent direncine, iyi gaz geçirmezliğine, yıpranmaya ve ozona karşı iyi dirence sahiptir. Bununla birlikte, kötü kokar ve düşük çekme direnci ile zayıf ısı direnci gösterir. Benzin hortumlarında, contalarda, solvent direnci ve gaz direnci gerektiren yerlerde kullanılabilir.
- Polieterler iyi termoplastik özellik, suda çözünürlük, genellikle iyi mekanik özellikler, orta mukavemet ve sertlik gösterir. İlaçlarda, pamuk ve sentetik elyaflarda, yapıştırıcılar için stabilizatörlerde, bağlayıcılar ve film oluşturucularda haşıllama uygulamasında kullanılır.
- Fenol-formaldehit reçinesi (bakalit) iyi ısı direncine, boyutsal stabiliteye ve çoğu çözücüye karşı iyi dirence sahiptir. Aynı zamanda iyi dielektrik olma özelliği gösterir. Bu malzeme tipik olarak dielektrik özelliklerinin kullanıldığı kalıplama uygulamalarında, elektrik, radyo, televizyon ve otomotiv parçalarında kullanılır. Diğer bazı kullanımlar şunlardır: emdirik kâğıt, vernikler, duvar kaplamaları için dekoratif laminatlar.
- Politriazol polimerleri, hem alkin hem de azid fonksiyonel grubu taşıyan monomerlerden üretilir. Monomer birimleri birbirlerine 1,2,3-triazol grubu ile bağlanır. Bu polimerler güçlü bir reçine, veya jel formunda olabilir.
Dallı polimerler
3 veya daha fazla işlevselliğe sahip bir monomer, polimerde dallanmaya neden olur ve düşük dönüşüm oranında bile çapraz bağlı bir makro yapı veya ağ oluşturur. Ağaçsı bir topolojinin çapraz bağlı ağa geçtiği nokta, jel noktası olarak bilinir çünkü viskozitede ani bir değişiklik gerçekleşir.
Kinetiği
Kademeli büyüme polimerizasyonunun kinetiği ve oranları, poliesterifikasyon mekanizması kullanılarak tanımlanabilir. Esterleme, asitin protonasyonundan sonra bir ester ve su üretmek için asidin alkol ile etkileşime girdiği, asit-katalizli bir işlemdir. Bununla birlikte, kinetik modeli basamaklı polimerizasyona uyarlamak için birkaç varsayım gereklidir. İlk varsayım suyun (veya başka bir kondenzasyon ürünü) etkin bir şekilde sistemden uzaklaştırıldığıdır. İkinci varsayım, fonksiyonel grup reaktivitelerinin zincir uzunluğundan bağımsız olmasıdır. Son olarak, her adımın sadece bir alkol ve bir asit içerdiği varsayılmaktadır.
![{\displaystyle {\frac {1}{1-p^{n-1}}}=1+(n-1)kt[{\ce {COOH}}]^{n-1}}](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkzYVd0cGJXVmthV0V1YjNKbkwyRndhUzl5WlhOMFgzWXhMMjFsWkdsaEwyMWhkR2d2Y21WdVpHVnlMM04yWnk5bU5EQmtOMk16TmpRNVpqWTNaVGsyWlRFd1pXUmpaREkyWlRabVlXSXlNekkzTlRVeE5tRmwuc3Zn.svg)
Burada n tepkime derecesini, k reaksiyon hızı sabitini, t ise zamanı temsil eder.
Kaynakça
- ^ Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials. 3rd. CRC Press. 2008.
- ^ Polymer Chemistry An Introduction. Marcel Dekker, Inc. 1992. ISBN .
- ^ Encyclopedia of Polymer Science and Engineering. New York: Wiley-Interscience. 1988.
- ^ "Preparation and properties of a novel polytriazole resin". J. Appl. Polym. Sci. 104 (2): 1038-1042. 2007.
- ^ "A novel polytriazole-based organogel formed by the effects of copper ions". Polym. Chem. 4 (12): 3444-3447. 2013.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Basamakli polimerizasyon iki veya daha cok fonksiyonel gruplu monomerlerin ilk once dimerleri daha sonra trimerleri daha sonra uzun oligomerleri ve sonunda uzun zincirli polimerleri olusturmak uzere reaksiyona girdigi bir polimerizasyon mekanizmasidir Bircok dogal ve sentetik polimer basamakli polimerizasyon sonucunda olusur Ornegin poliesterler poliamidler poliuretanlar ve benzeri polimerler basamakli polimerizasyon ile sentezlenirler Polimerizasyon mekanizmasinin dogasi geregi yuksek molekuler agirlik elde etmek icin yuksek kapsamli extent reaksiyon gereklidir Kademeli bir polimerizasyon mekanizmasi insan zinciri olusturmak birbirlerinin ellerini tutan insanlarin olusturdugu bir insan zincirine benzetilebilir her insanin iki eli reaktif yerleri vardir Insanlarin aksine bir monomer uzerinde ikiden fazla kola reaktif bolgeye sahip olma olasiligi vardir Bu durumda dalli polimerlerin uretimi gerceklesir Basamakli polimerizasyonunun genel bir temsili Beyaz noktalar monomerleri siyah zincirler oligomerleri ve polimerleri temsil eder Basamakli ve canli zincir katilma polimerizasyonlari arasindaki molekuler agirligakarsi donusum grafiginin karsilastirmasiTarihiInsan toplumunun erken donemlerinde kullanilan cogu dogal polimer kondenzasyon polimerizasyonu turundendir Ilk sentetik polimerik malzeme olan bakalit 1907 yilinda Leo Baekeland tarafindan fenol ve formaldehit kullanilarak basamakli polimerizasyon yoluyla sentezlendi Sentetik polimer biliminin oncusu Wallace Carothers 1930 larda DuPont ta basamakli polimerizasyon yoluyla polyester yapmak icin yeni bir yol gelistirdi Bu polimerizasyon reaksiyonu yuksek molekuler agirlikli polimer molekulleri olusturmak icin ozel olarak tasarlanmis ve gerceklestirilmis ilk reaksiyon olmanin yani sira sonuclari bilimsel teori ile onceden tahmin edilen ilk polimerizasyon reaksiyonuydu Carothers gunumuzde hala Carothers denklemleri olarak bilinen basamakli polimerizasyon sistemlerinin davranisini matematiksel olarak modelleyen bir dizi denklem gelistirdi Fiziksel kimyager olan Paul Flory ile isbirligi yaparak basamakli polimerizasyonunun kinetik stokiyometri ve molekuler agirlik dagilimi gibi matematiksel yonlerini modelleyen teoriler gelistirdiler Carothers ayrica Naylonun mucidi olarak da bilinir Zincir katilma polimerizasyonundan farkliliklariBasamakli polimerizasyonun zincir katilma polimerizasyonu ile farklari asagidaki gibidir Basamakli polimerizasyon Zincir katilma polimerizasyonuMatris boyunca buyume Monomerin zincirin sadece bir ucuna veya her iki ucuna eklenmesiyle buyumeReaksiyonun basinda hizli monomer kaybi Bazi monomerler uzun reaksiyon surelerine ragmen sistemde kalabilirReaksiyon sureci boyunca tekrarlanan benzer adimlar Mekanizmanin farkli asamalarinda farkli adimlar vardir orn Baslatma yayilma sonlandirma ve zincir aktarimi Ortalama molekuler agirlik dusuk donusumde yavasca artar ve yuksek zincir uzunlugu elde etmek icin yuksek reaksiyon kapsami gereklidir Temel zincirin molar kutlesi erken asamalarda hizla artar ve polimerizasyon boyunca yaklasik olarak ayni kalirZincir sonlari etkin kalir sonlandirma yok Sonlandirmadan sonra zincirler aktif degildirBaslatici gerekmez Baslatici gereklidirBasamakli polimerizasyonla uretilen bazi polimerler ve ozellikleriBasamakli polimerizasyon ile sentezlenen bazi polimerlerin ozellikleri Poliesterin yuksek camsi gecis sicakligi yuksek erime noktasi 175 C ye kadar iyi mekanik ozellikleri solvent ve kimyasallara karsi iyi direnci vardir Lif ve film halinde bulunabilir Lif hali giysiler keceler lastik kordlari gibi uygulamalarda film hali manyetik kayit kasetlerinde ve yuksek kalite filmlerde gorunur Poliamidin naylon yuksek mukavemeti iyi elastisitesi asinma direnci iyi toklugu ve goreceli olarak iyi solvent direnci vardir Poliamidin uygulama alanlari halat kayis elyaf kumaslar iplik elektrik tellerindeki kablo kiliflaridir Poliuretanlar elastomer olarak sertlik iyi elastisite yag ve asinmaya karsi iyi direnc ozellikleri gosterirler Lif olarak iyi elastik sonme kaplama olarak kimyasallara karsi direnc kopuk olarak iyi mukavemet elastik sonme ve yuksek tepki kuvveti ozellikleri gosterirler yuksek Tg yaglara makina yagina ve kimyasallara karsi goreceli olarak iyi direnc ozelligi gosterir Kamyon kasa kaplamalarinda kopru kaplamalarinda kalafat ve dekoratif tasarimlarda kullanilabilir Polisiloksan sivi mum recine ve kaucuk gibi cesitli fiziksel hallerde bulunabilir Bu malzemenin kullanim alanlari kopuk onleyici ve ayirici maddeler contalar kablo ve tel izolasyonu sicak sivilar ve gaz borularidir Polikarbonatlar seffaf ve kendi kendine sonebilen malzemelerdir Kristal termoplastiklik yuksek darbe mukavemeti iyi termal ve oksidatif kararlilik gibi ozelliklere sahiptirler Makinelerde otomobil endustrisinde ve tibbi uygulamalarda kullanilabilirler Ornegin F 22 Raptor un kokpit kanopisi yuksek optik kalitedeki polikarbonattan yapilmistir Polisulfurler olaganustu yag ve solvent direncine iyi gaz gecirmezligine yipranmaya ve ozona karsi iyi dirence sahiptir Bununla birlikte kotu kokar ve dusuk cekme direnci ile zayif isi direnci gosterir Benzin hortumlarinda contalarda solvent direnci ve gaz direnci gerektiren yerlerde kullanilabilir Polieterler iyi termoplastik ozellik suda cozunurluk genellikle iyi mekanik ozellikler orta mukavemet ve sertlik gosterir Ilaclarda pamuk ve sentetik elyaflarda yapistiricilar icin stabilizatorlerde baglayicilar ve film olusturucularda hasillama uygulamasinda kullanilir Fenol formaldehit recinesi bakalit iyi isi direncine boyutsal stabiliteye ve cogu cozucuye karsi iyi dirence sahiptir Ayni zamanda iyi dielektrik olma ozelligi gosterir Bu malzeme tipik olarak dielektrik ozelliklerinin kullanildigi kaliplama uygulamalarinda elektrik radyo televizyon ve otomotiv parcalarinda kullanilir Diger bazi kullanimlar sunlardir emdirik kagit vernikler duvar kaplamalari icin dekoratif laminatlar Politriazol polimerleri hem alkin hem de azid fonksiyonel grubu tasiyan monomerlerden uretilir Monomer birimleri birbirlerine 1 2 3 triazol grubu ile baglanir Bu polimerler guclu bir recine veya jel formunda olabilir Dalli polimerler 3 veya daha fazla islevsellige sahip bir monomer polimerde dallanmaya neden olur ve dusuk donusum oraninda bile capraz bagli bir makro yapi veya ag olusturur Agacsi bir topolojinin capraz bagli aga gectigi nokta jel noktasi olarak bilinir cunku viskozitede ani bir degisiklik gerceklesir KinetigiKademeli buyume polimerizasyonunun kinetigi ve oranlari poliesterifikasyon mekanizmasi kullanilarak tanimlanabilir Esterleme asitin protonasyonundan sonra bir ester ve su uretmek icin asidin alkol ile etkilesime girdigi asit katalizli bir islemdir Bununla birlikte kinetik modeli basamakli polimerizasyona uyarlamak icin birkac varsayim gereklidir Ilk varsayim suyun veya baska bir kondenzasyon urunu etkin bir sekilde sistemden uzaklastirildigidir Ikinci varsayim fonksiyonel grup reaktivitelerinin zincir uzunlugundan bagimsiz olmasidir Son olarak her adimin sadece bir alkol ve bir asit icerdigi varsayilmaktadir 11 pn 1 1 n 1 kt COOH n 1 displaystyle frac 1 1 p n 1 1 n 1 kt ce COOH n 1 Burada n tepkime derecesini k reaksiyon hizi sabitini t ise zamani temsil eder Kaynakca Polymers Chemistry and Physics of Modern Materials 3rd CRC Press 2008 Polymer Chemistry An Introduction Marcel Dekker Inc 1992 ISBN 978 0 8247 8719 6 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering New York Wiley Interscience 1988 Preparation and properties of a novel polytriazole resin J Appl Polym Sci 104 2 1038 1042 2007 A novel polytriazole based organogel formed by the effects of copper ions Polym Chem 4 12 3444 3447 2013