Fonksiyonel polibenzoksazin polimerlerinin sentezi ve spektroskopik özellikleri

Polibenzoksazin (PBZ) polimerleri fenolik yapılı bir bileşiğin formaldehit varlığında organik aminler ile reaksiyonu sonucunda sentezlenen ve yüksek ısıl kararlılık özellikleri ile dikkat çeken fenolik reçinelerdir. Farklı tür başlangıç maddeleri seçilerek yeni tür polibenzoksazinlerin sentezlenmesi gerçekleştirilebilir. Polibenzoksazin polimerleri polimerizasyon reaksiyonları değişen sıcaklık koşullarında iki aşamalı olarak gerçekleşir. İlk aşama halka kapanması reaksiyonu ile benzoksazin monomeri oluşumudur. Sentez koşullarına göre oluşan benzoksazin monomer ve prepolimer zincir yapıları aynı anda reaksiyon ortamında bulunur. İkinci aşama ise reaksiyon sıcaklığına ve polimerizasyon süresine bağlı olarak yüksek molekül ağırlıklı polibenzoksazin (PBZ) türü polimerlerin elde edinimi ile sonuçlanır. Polimerizasyon sonucu sentezlenen ürünler katılaşarak çöker. Bütün bu işlemler sonucunda elde edilen katı polimerik yapılar uygun çözücü ile yıkanır, muhtemel safsızlıklar uzaklaştırılarak başlangıç madde kalıntılarının uzaklaştırılması sağlanır. Elde edilen PBZ polimerleri uzun süreli oda sıcaklığında ya da 105 oC de kurutulur. Bu çalışmada, termal kürlenme ve mikrodalga yöntemleri kullanılmış ve başlangıç maddeleri ile farklı fonsiyonel yan grupların olduğu PBZ polimerleri üretilmiştir. Sentezlenen polibenzoksazinlerin genellikle sarı, turuncu ve kırmızımsı renklerde olduğu ve 200-300 nm ile 300-500 nm aralıklarında ışık soğurma özellikleri gösterdikleri görülmüştür. Çalışmada, PBZ polimerlerinin ışık soğurma özelliklerini artırmak ve 500-700 nm aralığında emilimlerini sağlamak amacı ile seçilen bazı polimerlerin subftalosiyanin, bodipy ve antrakinon bileşikleri ile modifikasyon işlemleri gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen polibenzoksazin ürünlerinin yapısal analizleri, optik ve spektroskopik karakterizasyon işlemleri yapı tayini için FT-IR, absorpsiyon ve uyarılma için UV-Vis spektroskopi, emisyon değerleri için FL floresans cihazları ile ölçülerek yapılmıştır. Elde edilen polibenzoksazin polimerlerin mikroyapısı, tanecik ve yüzey morfolojileri SEM taramalı elektron mikroskopu ile incelenmiştir. Ayrıca, seçilen bazı PBZ polimerlerinden çözünürlüğü uygun olanlar için GPC tekniği ile molekül ağırlığı ölçümleri yapılmıştır. Bu çalışmaların devamı olarak, elde edilen PBZ polimer boyaların bir kısmı için ise DSSC güneş pil performans değerleri ölçülmüştür. Sonuç olarak, elde edilen PBZ polimerlerin taşıdıkları fonksiyonel gruplara bağlı olarak araştırmaya değer özgün optik ve elektronik özellikler gösterdiği sonucuna varılmıştır.