Yağ Asitlerinden Yüksek Kükürt İçerikli Polimerik Malzemelerin Sentezi ve Karakterizasyonu

Abstract

Doğal kaynaklardan ve petrol rafinerilerinden elde edilen elementel kükürt, yaygın olarak bulunabilen ve pahalı ve zehirli olmayan bir malzeme olmasına rağmen, onun için büyük ölçekli üretken kullanımlar bulmak önemli bir ilerleme olacaktır. Öte yandan, gelecekte bitkisel yağların yenilenebilir kaynaklardan polimer üretiminde kilit rol oynaması beklenmektedir. Bu çalışmada, çeşitli miktarlarda yağ asitleri (oleik asit (OA), linoleik asit (LA) ve linolenik asit (LnA)) içeren yüksek kükürt içerikli yeni bir polimer serisi ters vulkanizasyon yöntemi ile sentezlenmiş ve başarılı bir şekilde karakterize edilmiştir. Özellikle, çift bağların ve serbest alkil zincirlerinin polikükürt kopolimerleri üzerindeki etkisi, bir çift bağlı OA, iki çift bağlı LA ve üç çift bağlı LnA kullanılarak sistematik olarak araştırılmıştır. İlgili kopolimerler yaygın organik çözücülerde çözünür, işlenebilir ve elektroaktiftir. Öte yandan, polimer yapısında yağ asitlerinin bulunması nedeniyle, kopolimerler reaktif fonksiyonel birimlere (karboksilik grup-COOH) sahiptir ve diol ile kimyasal modifikasyonları ester bağlarının oluşumuna yol açar. Bu post polimerizasyon, yüksek moleküler ağırlıklı yeni polimerlerin elde edilmesi ile sonuçlanır. Son olarak, kopolimerlerin ağır metal iyonlarının (Paladyum (II) ve Cıva (II)) uzaklaştırılmasında ve kullanımı test edilmiştir. Sonuçlar, polimerlerin ağır metal iyonu uzaklaştırma için potansiyel malzeme olabileceğini göstermiştir.

Although elemental sulfur obtained from natural sources and petroleum refineries is widely available and inexpensive nontoxic material, it would be a significant advance to find productive uses for it in large scales. On the other hand, vegetable oils are expected to play a key role in polymer production from renewable resources in the future. In this study, a new series of high sulfur content polymers containing various amounts of fatty acids (oleic acid (OA), linoleic acid (LA) and linolenic acid (LnA)) was synthesized via inverse vulcanization method and characterized successfully. In particular, the effect of double bonds and free alkyl chains on polysulfur copolymers has been investigated systematically by using OA with one double bond, LA with two double bonds and LnA with three double bonds. Corresponding copolymers are soluble in common organic solvents, processable and electroactive. On the other hand, due to the presence of fatty acids in the polymer structure, the copolymers have reactive functional units (carboxylic group-COOH) and their chemical modifications with diol leads to the formation of ester linkages. This post polymerization results in the production of new polymers with high molecular weights. Finally, the usage of the copolymers was tested in the removal heavy metal ions (Palladium (II) and Mercury (II)). Results showed that the polymers can be potential material for use in heavy metal ion removal.