Poli(vinilalkol-ko-vinilpalmitat) polimerlerinin TGA, DTG ve DTA

% 33 oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko-vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA analizleri ve bu analizler neticesinde elde edilen bulgular Şekil 5.32 ve Çizelge 5.16’da verilmiştir.

Şekil 5.32. % 33 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko- vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA eğrileri

Çizelge 5.16. % 33 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol- ko-vinilpalmitat) polimerinin bozunma sıcaklığı ve kütle kaybı değerleri

Polimer Basamak Sıcaklık Aralığı (C) DTG max (C) Kütle Kaybı m (%) Poli(vinilalkol- ko-vinilpalmitat) 1 49–86 64 - 2 110–306 242 90,66 3 306–387 325 3,56 4 387–595 436 3,70

% 33 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko- vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA eğrileri poli(vinil alkol-ko-vinil palmitat) polimerinin de lauroil klorür ve miristoil klorür kullanılarak elde edilen grafiklerden farklı olmadığı görülebilir. Bozunma basamaklarındaki kütle kaybı oranlarının değişmesi belirli ölçüde örneklendirme bölgesinden kaynaklanabildiği gibi büyük

oranda yapılan deneylerin sonucunda açil klorür bağlanma oranının değişkenliğinden kaynaklanmıştır. Yani yağ asidi açil klorürlerinin bağlanma verimleri ciddi biçimde değişiklik göstermektedir.

% 50 oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko-vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA analizleri ve bu analizler neticesinde elde edilen bulgular Şekil 5.33 ve Çizelge 5.17’de verilmiştir.

Şekil 5.33. % 50 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko- vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA eğrileri

Çizelge 5.17. % 50 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol- ko-vinilpalmitat) polimerinin bozunma sıcaklığı ve kütle kaybı değerleri

Polimer Basamak Sıcaklık

Aralığı (C) DTG max (C) Kütle Kaybı m (%) Poli(vinilalkol-ko- vinilpalmitat) 1 35–65 55 2.34 2 65–176 152 20.33 3 176–338 230 44.21 4 338–834 435 27.02

% 50 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinil alkol-ko-vinil palmitat) polimerinin bozunma sıcaklığı ve kütle kaybı değerleri şu ana kadar ele alınan polimerlerin verilerine nazaran özellikle birinci basamakta görülen kütle kaybı dolayısı ile farklılık göstermektedir. Ancak birinci basamakta görülen yüzde 2.34’ lük kayıp ciddi bir oran değildir. Zaten 35-65 °C sıcaklık aralığında gerçekleşmekte olup palmitik asidin erime sıcaklığı daha yüksektir. Erime olayı bir maddenin TG grafiğinde bir kütle kaybı izlenmesini gerektirmez. Ölçülen kütle kaybı değerinin bir sebebe bağlanması spekülatif olacağından birinci basamaktaki kütle azalmasının ihmal edilmesi gerekir. Diğer 3 basamak ise bu tür polimerlerde yağ asidi açil klorürleri ile takılan grupların ayrılması, vinil alkolden kaynaklanan grupların ayrılması ve vinil asetattan gelen grupların ayrılması şeklinde açıklanabilir.

% 60 oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko-vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA analizleri ve bu analizler neticesinde elde edilen bulgular Şekil 5.34 ve Çizelge 5.18’de verilmiştir.

Şekil 5.34. % 60 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko- vinilpalmitat) polimerinin TGA, DTG ve DTA eğrileri

Çizelge 5.18. % 60 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol- ko-vinilpalmitat) polimerinin bozunma sıcaklığı ve kütle kaybı değerleri

Polimer Basamak Sıcaklık Aralığı (C) DTG max (C) Kütle Kaybı m (%) Poli(vinil alkol- ko-vinil palmitat) 1 49–92 65 - 2 86–172 157 8,64 3 172–289 236 74,61 4 375–820 439 17,85

% 60 kütle oranında palmitoil klorür kullanılarak üretilen poli(vinilalkol-ko- vinilpalmitat) polimerinin bozunmasına dair bulguları incelendiğinde % 50’ lik oranda görülen düşük sıcaklıktaki bozunma basamağının ihmal edilmesine dair açıklamanın doğruluğu bir kez daha gözlemlenebilmiştir. Çünkü birinci basamak olarak elde edilen aralıkta kütle kaybı olmayıp DTA ile daha net bir biçimde izlenebilen katı-katı faz

değişimi gerçekleşmiştir. Diğer basamaklar daha önceki polimer yapılar için izah edildiği gibi açıklanabilir.

TARTIŞMA ve SONUÇ

Poli(vinil alkol-ko-lauril akrilat), Poli(vinil alkol-ko-miristil akrilat), Poli(vinil alkol– ko-palmitil akrilat) polimerleri % 33, % 50 ve % 60 lauril, miristil ve palmitil akrilat mol oranlarında ara-yüzey etkileşmesi yöntemiyle sentezlenmiştir. Üretilen KKFDM’ler yapısal olarak FT-IR spektroskopisi kullanılarak karakterize edilmiştir. Sentezlenen KKFDM’lerin erime-katılaşma sıcaklıkları, entalpileri, ısıtıp soğutma neticesindeki yapısal kararlılıkları, bozunma sıcaklıkları Diferansiyel Taramalı Kalorimetre cihazı ile ölçülmüş ve katı-katı faz dönüşüm sıcaklıklarının ve entalpilerinin kullanılan yağ asitlerinin faz geçiş sıcaklıklarından daha düşük olduğu görülmüştür. Elde edilen veriler sonucunda KKFDM’lerin yapısal kararlılıkları ve ısıl güvenirlikleri FT-IR spektroskopisi ve DSC sistemleri kullanılmak suretiyle ispatlanmıştır.

Laurik, miristik ve palmitik asit graft edilmiş PVA polimerlerinde graft edilme neticesinde ve sıcaklık değişimlerinde kristal yapının ne şekilde etkilendiği polarize optik mikroskop kullanılmak sureti ile incelenmiş ve yapılan analiz neticesinde graft edilmiş polimerin kristallerinin kullanılan yağ asitlerinin kristallerine nazaran daha farklı olduğu görülmüştür. Bu sonuçlar DSC sonuçları ile birleştirildiğinde laurik, miristik ve palmitik asit katı sıvı faz değişimi yaşarken graft edildikleri PVA polimerlerinde erime olmadan kristal dönüşüm enerjisi depo edildiği gösterilmiştir.

Üretilen polimerlerin ısıl gravimetrik analizleri neticesinde polimerlerin 1’i parafinik zincirden diğer ikisi PVA’dan gelen en az 3 basamakta bozunduğu, PVA’dan gelen 2 basamaktan ikincisinin hidrolize olmamış vinil asetattan kaynaklandığı anlaşılmıştır.

Bu çalışmada PVA polimerinin zincirine sonradan takılan kimyasal gruplar sayesinde katı-katı faz değişim özelliği gösterebileceği ispatlanmıştır. Bu çalışma yağ asidi parafinik uçları kullanılarak bir polimere katı-katı faz değişimi yoluyla enerji depolama özelliğinin kazandırıldığı ilk çalışma olmuştur.

Literatürde çok az sayıda katı-katı faz değişim maddesi bulunmaktadır. Bu çalışmada sentezlenen Poli(vinil alkol-ko-lauril akrilat), Poli(vinil alkol-ko-miristil akrilat) ve

Poli(vinil alkol-ko-palmitil akrilat) polimerleri birer yeni katı-katı faz değişim maddeleri olarak literatüre kazandırılmıştır.

KAYNAKLAR

Abhat, A., 1983. Low temperature latent heat thermal energy storage: heat storage materials. Solar Energy 30 (4): 313–331.

Aksoy, K., 2009. Sülfonlanmış Polistiren İyonomerleri – Polietilen Glikol

Karışımlarının Hazırlanması ve Karakterizasyonu. GOÜ. Fen Bilimleri Enst. Yük. Lis. Tezi.

Anderson, O., Hellström, G., ve Nordell, B., 2000, Recent Utes Development in Sweden, Terrastock 2000, Stuttgart, Germany, August 28 – September 1, 2000, s. 75-80.

Arslan, Ö., 1993. Enerjinin faz değişimi ile tuz hidratlarda depolanması. F. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Elazığ.

Anonim, 2009. tr.wikipedia.org. 24.10.2009

Baran, G., Sarı, A., 2003. Phase change and heat transfer characteristics of a eutectic mixture of palmitic and stearic acids as PCM in a latent heat storage system. Energy Conversion and Management 44: 3227–3246.

Buddhi, D., Sawhney, R.L., 1994. Proceeding of thermal energy storage and energy conversion. School of energy and environmental studies. Devi Ahilya University. Indore, India. February 24–25.

Cedeno, F.O., Prieto, M. M., Espinac, A. Garcia, J. R., 2001. Measurements of

temperature and ary and ternary mixtures by differential scanning calorimetry, Thermochimica Acta, 369 pp.39-50.

Dimaano, R. M. N., Escoto, A.D., 1998. Preliminary assesment of a mixture of capric and lauric acids for low temperature thermal enegy storage, Energy, 23 pp. 421- 427.

Dimaano, R. M. N., Watanabe, T., 2002. Performance investigation of the capric and lauric acid mixture as latent heat energy storage for a cooling system, Solar Energy, 72 pp.205- 215.

Dinçer, İ., Dost, S., 1996. A perspective on Thermal Energy Storage Systems for Solar Energy Applications. International Journal of Energy Research, 20 (6): 547-557.

Domanski, R., El-Sebail, A.A., Jaworski, M. 1995. Cooking during off-sunshine hours using pcms as storage media. Energy 20: 607–616.

Feldman, D., Khan, M. A. Banu, D., 1989. Energy storage composite with an organic PCM, Solar Energy Materials, 18(6), pp.333-341.

Feldman, D., Shapiro, M.M, Fazio, P., 1985. Heat storage module with a polymer structural matrix. Polymer Engineering and Science 25:406-411.

Garg, H.P., Mullick, S.C., Bhargava, A.K., 1985. Solar Thermal Energy Storage. Dordrecht, Holland: D. Reidel Publishing Co.

Guo Y. G., Liang X. H. Phase Transition Properties of Polyethylene Glycole-Cellulose Blends and Their Miscibility Mixed Solvents Journal of Macromol Science – Physics, (1999) 449.

Guo Y., Tong Z., Chen M., Liang X. Solution Miscibility and Phase Change Behaviour of a Polyethylene Glycole-Diacetate Cellulose Composite Journal of Applied Polymer Science 88, (2003) 652–658.

Hale, D.V., Hoover, M.J., O’neill, M.J., 1971. Phase Change Materials Hand Book, Report no. HREC- 5183-2LMSC-HREC D225138. NASA. Marshal Space Flight Center. Alabama.

Hong K., Park S., Preparation of polyurethane microcapsules with different soft

segments and their characteristics. Reactive and Functional Polymers 42, (1999) 193.

Jiang Y., Ding E. Y., Li G. Study on transition characteristics of PEG/CDA solid-solid phase change materials Polymer 43 (2002) 117–122.

Karaipekli, A., 2006. Faz değişimli enerji depolama maddelerinde ısıl iletkenliğin zenginleştirilmesi. GOÜ. Fen Bilimleri Enst. Yük. Lis. Tezi.

Mazman, M .2006 Gizli Isı Depolaması Ve Uygulamaları. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü. Doktora Tezi. Adana

Su J. C., Liu P. S. A novel solid-solid phase change heat storage meaterial with polyurethene blok copolymer structure Energy Conversion and Management 47, (2006) 3185.

Vigo T. L., Danna G. F., Bruno J. S. US P5897952, Vigo T. L., Danna G. F., Bruno J. S. 1999.

Yuan X. P., Ding E. Y. Synthesis and Characterization of Storage Energy Materials Prepared from Nano-Crystalline Cellulose/Polyethylene Glycole Chinese Chemical Letters 17(8), (2006) 1129.

Yılmaz, S. 2008. Soğutma uygulamaları için faz değiştiren maddelerde termal enerji depolama. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi. Adana

ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler

Adı Soyadı : Esra DOĞANGÜZEL Doğum Tarihi ve Yer : 14.07.1980 / Isparta Medeni Hali : Evli

Yabancı Dili : İngilizce Telefon : 0530 883 21 38

e-mail : emredguzel@hotmail.com Eğitim

Derece Eğitim Birimi Mezuniyet Tarihi

Yüksek Lisans Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü

Kimya Bölümü (2007 - )

Lisans Süleyman Demirel

Üniversitesi Burdur Eğitim Fakültesi Fen Bilgisi

Öğretmenliği (1999 -2003 )

Lise Isparta Anadolu Lisesi

(1991 -1998 )

İş Deneyimi

Yıl Yer Görev

15.03.2004 Milli Eğitim Bakanlığı Fen ve Teknoloji (Fen Bilgisi) Öğretmeni