Yeni hibrit fosfazen polimerlerinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında, radikalik katılma polimerizasyon metodu kullanılarak poli(ariloksisiklofosfazen-stiren) türevi hibrit inorganik-organik polimerler sentezlendi. Siklofosfazen birimlerinin yapıda yer almasıyla, poli(4-hidroksi stiren)'in termal kararlılığının arttığı gözlemlendi. Bu polimerlerin sentezi için üç basamaklı bir çalışma yöntemi izlendi.Birinci basamakta, hekzaklorosiklofosfazen ile fenol, 4-bromofenol, p-kresol, p-triflorometilfenol bileşikleri, NaH varlığında tetrahidrofuranda, (THF), etkileştirilerek kloropenta(ariloksi)siklofosfazen türevleri (IIa-IId) hazırlandı ve bu bileşiklerin yapıları 31P, 1H NMR ve kütle spektroskopisi ile aydınlatıldı.İkinci basamakta, IIa-IId bileşikleri ile 4-hidroksistiren bileşiğinin NaH varlığında THF' in kaynama sıcaklığında gerçekleştirilen reaksiyonları sonucunda, vinil-sübstitüe ariloksisiklofosfazen monomerleri (VIa-VId) hazırlandı. Bileşiklerin yapıları 31P, 1H NMR ve kütle spektroskopisi ile belirlenirken, termal davranışları diferansiyal taramalı kalorimetre, (DSC) ve termogravimetrik analiz, (TGA) teknikleriyle incelendi.Üçüncü basamakta, VIa-VId monomerlerinin benzen içerisinde azobis(isobütironitril), (AIBN), radikalik başlatıcısı kullanılarak polimerizsyon reaksiyonları gerçekleştirildi. Elde edilen hibrit inorganik-organik poli(siklofosfazen-stiren) türevlerinin yapıları 31P, 1H NMR teknikleriyle aydınlatılırken, ortalama molekül ağırlıkları ve molekül ağırlığı dağılım özellikleri jel geçirgenlik kromatografisi, (GPC), termal davranışları da DSC ve TGA yöntemleriyle incelendi.In this study, hybrid inorganic-organic poly(cyclophosphazene-styrene) derivatives were prepared using radical addition polymerization method. It was demonstrated that the incorporation of cyclophosphazene as pendent group increases the thermal stability of the corresponding organic polymer [poly(4-hydroxystrene)]. The hybrid polymers were synthesized in a three-step procedure.In the first step, chloropenta(aryloxy)cyclophosphazene derivatives (IIa-IId) were obtained by the interaction of hexachlorocyclotriphosphazene (I) with phenol, 4-bromophenol, p-cresol and p-trifloromethylphenol in the precence of NaH in tetrahydrofuran, (THF). The IIa-IId compounds were analyzed by 31P, 1H NMR and mass spectrometry.In the second step, vinyl-substituted aryloxycyclophosphazene derivatives (VIa-VId) were obtained by the interaction of chloropentaaryloxycyclophosphazene derivatives (IIa-IId) with 4-hdroxystyrene (V) in the precence of NaH at the boiling temperature of THF. The structures of the monomers were investigated by 31P, 1H NMR and mass spectrometry. Thermal behaviour of the monomers DSC and TGA analysis.In the third step, free radical polymerization of VIa-VId monomers in benzene with the use of azobis(isobutyronitrile), (AIBN), as initiator, led to the hybrid inorganic-organic poly(cyclophosphazene-styrene) derivatives (VIIa-VIId). The structures of polymers were investigated by 31P, 1H NMR. The molecular weights and moleculer weight distribution of polymers determined by gel permation chromatography. The thermal stability and degradation behavior of this compounds were investigated by thermogravimetric analysis in N2.