Kararlı serbest radikalik polimerizasyon ve 'klik' kimyası teknikleri ile triazol yan grupları içeren proton iletken stirenik kopolimerlerin sentezi ve kararterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada nemsiz ortamda çalışabilen yeni tür triazol yan grupları içeren proton iletken polimerler sentezlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda farklı besleme oranlarında poli(stiren-ko-vinilbenzilklorür) kopolimerleri nitroksi aracılıklı polimerizasyon yöntemi ile sentezlendi. Sentezlenen kopolimerler sodyum azit ile tepkimeye sokularak poli(stiren-ko-vinilbenzilazit) kopolimerleri sentezlendi. Poli(stiren-ko-vinilbenzilazit) kopolimeri çeşitli fonksiyoneliteye sahip alkin grupları ile bakır katalizli azit-alkin siklo katılma reaksiyonu ile modifiye edilerek fonksiyonel triazol yan gruplar içeren kopolimerler elde edildi. Sentezlenen kopolimerlerin karboksilik asit fonksiyonel grubuna sahip olanlarının doğru akım (DA) iletkenlikleri ölçülerek fosforik asit ile doplanacak polimer serisi bulundu. Yapılan ölçüm sonunda ek yüksek iletkenliği (9.213x10-6 S/cm) veren OC01 serisi kopolimer çeşitli oranlarda (0.5, 1.0, 2.0) fosforik asit ile doplanarak nemsiz ortamda iletkenliği incelendi OC01-P(Sti-ko-VBTriCOOH)xFA (x= 0, 0.5, 1.0, 2.0) membranlarının en yüksek proton iletkenlik değerleri sırası ile 9.213x10-6 S/cm, 2.164x10-4 S/cm, 3.362x10-4 S/cm ve 3.598x10-3 S/cm olarak ölçüldü. Sentezlenen polimerlerin yapıları FT-IR, GPC, 1H NMR ve 13C NMR ile yapılmıştır. Polimerlerin termal özellikleri TGA ve DSC ile incelenmiştir.

In this study, proton-conductive polymers were aimed to synthesize which have included new type of triazol side groups that are able to operate in nonhumid environment. In accordance to the given purpose above, poly(styrene-co-vinylbenzylchloride) copolymers were synthesized by the technique of nitroxy mediated polymerization with different feeding ratios. Poly(styrene-co-vinylbenzylazide) copolymers were synthesize by synthesized copolymers that reacted with sodium azide. Copolymers which has including functional triazol side groups were obtained by modification of Poly(styrene-co-vinylbenzylazide) copolymers with alkine groups that has various functionality and copper-catalyzed cyclo addition reaction. Synthesized new polymers which has functional group of carboxylic acid has been measured DC conductivity to find out polymer series that needed to be dope with phosphoric acid. As a result of measurements, OC01 series copolymers that has additional high conductivity (9.213x10-6 S/cm) has been doped by phosphoric acid with various ratios (0.5, 1.0, 2.0) to investigate conductivity in nonhumid environment. The highest proton conductivity values of OC01-P(Sti-ko-VBTriCOOH)xFA (x= 0, 0.5, 1.0, 2.0) membranes have been measured 9.213x10-6 S/cm, 2.164x10-4 S/cm, 3.362x10-4 S/cm and 3.598x10-3 S/cm respectively. Synthesized polymers' structures were investigated with FT-IR, GPC, 1H NMR ve 13C NMR. Thermal properties of polymers were investigated with TGA and DSC. Keywords : Block Copolymers, Stiren, VBC, NMP, Click Reactions.