Kumarin içerikli yüzey aktif monomer sentezi ve nanokompozit hazırlanmasındaki rolü

Abstract

7-Metakriloksikumarin-4-il-trimetilhekzadesilamonyum klorür yüzey aktif monomeri (MKHDAK), bir dizi tepkimeler sonrasında elde edilen 4-klorometil kumarin-7-il-metakrilat’ın N.N-dimetilhekzadesil amin ile alkilasyon tepkimesinden sentezlendi. MKHDAK monomeri FTIR, 1H-NMR ve 13C-NMR teknikleri ile karakterize edildi. Yüzey aktif monomerin nanokompozit hazırlanmasındaki rolü araştırıldı. Bu amaçla, ilk olarak doğal montmorillonit türü kilin (Na-MMT) yüzey aktif monomer ile katyon değişimi gerçekleştirilerek OMKHDAK organomodifiye kil hazırlandı. OMKHDAK kilinin farklı yüzdeliklerde (%1, %2, %3 ve %5) poli(metil metakrilat) matris ortamında dağıtılarak PMMA/OMKHDAK nanokompozitleri hazırlandı. Bu işlem için yerinde polimerizasyon yöntemi kullanıldı. XRD analizinden, 2-teta test bölgesinde tüm nanokompozitlerin kırınım açılarının tamamen kaybolduğu belirlendi. Bu sonuçlar, PMMA/OMKHDAK nanokompozitlerin eksfoliye davranış sergilediğini gösterdi. DSC analizinden; PMMA matris içinde kil oranı %5 seviyesine çıkartıldığında, camsı geçi sıcaklığı 140 °C’den 133 °C’e yaklaşık 7 °C’lik bir azalış gösterdi. TGA analizinden organokil oranı ile termal kararlılık arasında pozitif bir korelasyon görüldü.

7-Methacryloxycoumarin-4-yl-trimethylhexadesylammonium chloride surface active monomer (MKHDAK) was synthesized by amine alkylation reaction of N,N dimethylhexadecyl amine with 4-chloromethyl coumarin-7-yl-methacrylate which was obtained after a series of reactions. MKHDAK monomer was characterized with FTIR, 1H-NMR and 13C-NMR techniques. The role of surface active monomer in the preparation of nanocomposites was also investigated. For this purpose, firstly, OMKHDAK organomodified clay was prepared by cation exchanging of natural montmorillonite clay (Na-MMA) with surface active monomer. By dispersing of OMKHDAK organoclay at different percentages (1%, 2%, 3% and 5%) in poly(methyl methacrylate) matrix, PMMA/OMKHDAK nanocomposites were prepared. In situ polymerization technique was used for this process. From XRD analysis, it was was determined that the diffraction angles of all nanocomposites were completely disappeared in 2-theta test region. These results showed that PMMA/OMKHDAK nanocomposites were exfoliated behavior. From DSC analysis, the Tg value was decreased from 140 °C to 133 °C with increase in the percentage of organoclay up to 5% in PMMA. On the other hand, TGA analysis showed that a positive correlation was presented between the organoclay ratios and thermal stabilities.