Yeni tip kovalent modifikasyon stratejileri ile ticari polimerlerin fonksiyonlandırılması

Mevcut polimerlerin kimyasal olarak işlevselleştirilmesi ve modifiye edilmesi, fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerin iyileştirilmesi veya çeşitlendirilmesi amacıyla makromoleküler bilimde büyük öneme sahiptir. Özellikle ticari olarak yaygın şekilde üretilen polimerlerin yapısal olarak özelleştirilmesi, geniş uygulama potansiyelleri nedeniyle dikkat çeken bir araştırma alanıdır. Bu tez kapsamında, iki farklı ticari öneme sahip polimerin, farklı stratejilerle yapısal olarak işlevselleştirilmesi hedeflenmiştir. İlk çalışmada, poli(vinil klorür) (PVC) polimeri, zincir omurgasında doğal olarak bulunan alkil klorür gruplarının magnezyum metali ile nükleofilik alkil-magnezyum klorür türlerine dönüştürülmesi ve bu aktif merkezlerin çeşitli aldehit ve epoksit türevleriyle Barbier tipi tek pot reaksiyonu aracılığıyla kovalent olarak modifiye edilmesiyle işlevselleştirilmiştir. Geliştirilen bu yöntem, yüksek fonksiyonelleşme oranları (%84'ün üzerinde) ile kolayca uygulanabilir bir sentetik strateji sunmaktadır. İşlevsellik derecelerinin, kullanılan magnezyum oranına bağlı olarak ayarlanabildiği gösterilmiştir. İkinci çalışmada ise, doymamış stiren–izopren–stiren (SIS) kopolimeri, UV ile başlatılan Paternò–Büchi [2 + 2] fotosiklo katılma reaksiyonu kullanılarak çeşitli aldehit türevleriyle modifiye edilmiştir. Reaktif çift bağlara sahip izopren blokları, oksetan halkası oluşumu yoluyla kovalent olarak fonksiyonel gruplarla aşılanmıştır. Ayrıca, bifonksiyonel aldehitler kullanılarak polimer zincirleri arasında çapraz bağ oluşturulmuş ve böylece fiziksel özellikleri kontrol edilebilir organojeller elde edilmiştir. Her iki yöntemde de modifikasyon süreçleri; ¹H NMR, FT-IR, SEC analizleri ve temas açısı ölçümleri ile detaylı olarak karakterize edilmiştir. Sonuçlar, hem PVC hem de SIS gibi yaygın polimerlerin kolaylıkla işlevselleştirilebileceğini ve bu stratejilerin, yeni nesil fonksiyonel malzemelerin geliştirilmesi için etkin araçlar sunduğunu ortaya koymaktadır.