GTÜ FBE Lisansüstü Programlar ve Tez Özetleri

Kimya ABD Doktora Programı
Chemistry Ph.D. Program
Tez Başlığı
Thesis Title
KONTROLLÜ POLİMERİZASYON YÖNTEMLERİ İLE POLİ (EPSİLON
KAPROLAKTON) TEMELLİ DALLANMIŞ POLİMERLERİN SENTEZİ,
KARAKTERIZASYONU VE UYGULAMALARI
Öğrenci Adı / Student’s Name Asuman ÇELİK
SYNTHESIS, CHARACTERIZATION, AND APPLICATION OF POLY
(Ε-CAPROLACTON) BASED BRANCHED POLYMERS PREPARED VIA
CONTROLLED POLYMERIZATION METHODS
Tez Danışmanı / Thesis Supervisor
Doç. Dr. Faruk YILMAZ
Eş-Danışman / Co-Advisor
ÖZET
Poly(ε-kaprolakton) (PCL) biyobozunabilir ve biyouyumlu bir polimerdir. Fakat
lineer PCL'nin (LPCL) yüksek kristallenebilme özelliği, uygulamalarda problem
oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, PCL kollarından oluşan yıldız ve dallanmış
polimerler kontrollü polimerizasyon yöntemleri kullanılarak hazırlandı. PCL
kollarından oluşan yıldız polimerlerin kristallenebilme davranışları araştırıldı ve
LPCL ile karşılaştırıldı. Diğer taraftan, PCL, poli(metil metakrilat) (PMMA) ve
Politiyofen (PTh) kollarından oluşan dallanmış polimerlerin elektrokromik
davranışları incelendi ve elektrokromik cihaz uygulamasında anodik renklenen
malzemeler olarak kullanıldı. Tezin ilk kısmında, sekiz hidroksil (OH) fonksiyonlu ve
Magnezyum (Mg) kompleksli porfirazin (PrSOH) bileşiği, sekiz kollu yıldız şekilli PCL
polimerlerin (OSPCL) hazırlanmasında çoklu başlatıcı olarak kullanıldı. ε -
kaprolakton (ε-CL) monomerinin başlatıcıya oranı değiştirilerek farklı molekül
ağırlıklarında yıldız polimerler hazırlandı. Porfirazin çekirdekli yıldız polimerlerin
optik, kristallide ve ısısal özellikleri incelendi. Analizler sonucunda, OSPCL
polimerlerinin kristallenebilme eğiliminin LPCL'ye kıyasla azaltıldığı tespit edildi.
Tezin ikinci kısmında ilk önce, üç pozisyonunda OH ve tersiyer bromür başlatıcı
grupları bulunan yeni bir tiyofen bileşiği (monomeri) sentezlendi. Bu başlatıcı
grupları kullanılarak Halka Açılma Polimerizasyonu (ROP) ve Atom Transfer Radikal
Polimerizasyonu (ATRP) teknikleri ile sırasıyla ε -CL ve metil metakrilat (MMA)
monomerlerinin alfa (α) uc (terminal) pozisyonunda tiyofen bulunan
ABSTRACT
Poly(ε-caprolacton) (PCL) is a biocompatible and biodegradable aliphatic polymer.
However, linear PCL (LPCL) has high cristallinity that causes problem during
application process. In this thesis, PCL based star or branched polymers were
prepared via controlled polymerization methods. The crystallinity behavior of the
star polymers with PCL arms was examined and compared with LPCL whereas
electrochromic properties of the branced polymers containing PCL, poly(methy
metharcylate) (PMMA), and polythiophene (PTh) arms were investigated and
employed as anodically coloring materials in electrochromic device application. In
the first part of the thesis, Magnesium (Mg)-containing-porphyrazine with eight
hydroxyl (OH) functional groups was used as a multiple initiator to prepare
octaarmed star-shaped poly(ε-caprolactone) (OSPCL). The star polymers with
different molecular weights of arms were prepared by changing the ratio of ε-
caprolacton (ε-CL) to the initiator. Optical, thermal, and crystallization behavior of
the star polymers were investigated. The analysis results showed that the
crystallinity ability of the PCL chains in OSPCL are lower than that of LPCL. In the
second part of the thesis, a novel thiophene (Th) monomer having OH and tertiary
bromide at the thirth position of the Th ring was firstly prepared. By using these
initiator groups, homopolymers of PCL (PCL-Th, PI) and PMMA (PMMA-Th, PII)
having Th functional group at the alfa (α) end (terminal) position were synthesized
via Ring Opening Polymerization (ROP) and Atom Transfer Radical Polymerization
135