İyonik poli(N-izopropilakrilamid) kopolimerlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
The preparation and characterization of ionic poly(N-isopropylacrylamide) copolymers
- Tez No: 255002
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÜLTEN GÜRDAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Bu çalışmada, N-izopropilakrilamid (NIPAM) ve N,N-dimetilaminoetil metakrilat (DMAEMA)/N,N-dimetilaminoetil metakrilat sülfat (DMAEMASA) monomerlerinden çapraz bağlı, katyonik NIPAM-DMAEMASA ve NIPAM-DMAEMA kopolimer jelleri hazırlanmıştır. İlk kez bu çalışmada hazırlanan yeni NIPAM-DMAEMASA kopolimer jellerinin özellikleri, modifiye edilmemiş DMAEMA kullanılarak hazırlanan NIPAM-DMAEMA jellerinin özellikleri ile karşılaştırılmıştır. Polimerizasyon reaksiyonları destile su içinde, amonyum persülfat (APS) başlatıcısı ve N,N,N',N'-tetrametiletilendiamin hızlandırıcısı kullanılarak, 40oC'da gerçekleştirilmiştir. Çapraz bağlama vasıtası olarak toplam monomer konsantrasyonunun % 0.5 ve % 2'si kadar N,N'-metilen bis akrilamid (NMBA) kullanılmış; toplam monomer konsantrasyonu ise 0.8 M olarak sabit tutulmuştur. Çalışmada, hazırlanan kopolimer jellerin şişme davranışının pH ve sıcaklık ile değişimi incelenmiştir. Bu amaçla jeller, çeşitli sıcaklıklarda (10-40oC), destile su içinde ve 20oC'da çeşitli pH değerlerine sahip (2.2, 2.8, 5.0, 7.0, 8.5 ve 10.0) tampon çözeltiler içinde 24 saat süre ile bekletilerek, şişme denge değerlerine ulaşmaları sağlanmış ve şişme denge değerleri gravimetrik yöntemle belirlenmiştir. Jellerin karakterizasyonunda elementel analiz ve FTIR spektroskopisine ilaveten, mikroskopik morfoloji incelemesi için taramalı elektron mikroskopisi (SEM) yöntemi kullanılmıştır.Çalışmada, poli(N-izopropilakrilamid) (PNIPAM)'ın alt kritik çözelti sıcaklığının (LCST) üzerindeki bir sıcaklıkta, 40oC'da, saydam görünümlü NIPAM hidrojelleri elde edilmiştir. NIPAM-DMAEMASA kopolimerlerinde, DMAEMASA komonomeri ve çapraz bağlayıcı miktarının artması ile şişme denge değerlerinin azaldığı, buna karşılık şişme ortamının sıcaklığının artması ile şişmenin arttığı tespit edilmiştir. NIPAM-DMAEMASA ve NIPAM-DMAEMA kopolimerlerinin destile su içinde, 20oC'daki şişme denge değerleri karşılaştırıldığında, ilkinin 5.5 kat daha yüksek su absorbladığı belirlenmiştir. NIPAM-DMAEMA kopolimerlerinde DMAEMA miktarı ve sıcaklık ile şişme denge değerleri azalmış ve alt kritik çözelti sıcaklığı 20oC olarak tespit edilmiştir. DMAEMASA-NIPAM kopolimerleri 20oC'da, iyonik şiddeti 0.1 M olan tampon çözeltiler içinde, pH=5'de faz geçişi göstermiş iken; DMAEMA-NIPAM kopolimerleri ise asidik ve bazik pH'da maksimum, nötral ortamda ise minimum şişme sergilemiştir. DMAEMA-NIPAM polimerlerinde faz geçiş pH'ının DMAEMA miktarı ile 5'ten 7'ye artış gösterdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a series of crosslinked, cationic copolymer gels, poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-dimethylaminoethyl methacrylate) [P(NIPAM-co-DMAEMA)] and poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-dimethylaminoethyl methacrylate sulfate) [P(NIPAM-co-DMAEMASA)], were prepared from N-isopropylacrylamide (NIPAM) and N,N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA)/N,N-dimethylaminoethyl methacrylate sulfate (DMAEMASA). The properties of NIPAM-DMAEMASA gel, which was prepared for the first time in this study, were compared with those of NIPAM-DMAEMA gels prepared from non-modified DMAEMA with acid. Polymerization reactions were performed by using ammonium persulphate (APS) as initiator and N,N,N?,N?-tetramethylethylenediamine (TEMED) as accelerator in distilled water at 40oC. While the amount of the crosslinker N,N?-methylene bis acrylamide (NMBA) was varied between 0.5 and 2 mol % with respect to the total monomer content, the initial total monomer concentration was kept constant at 0.8 M. The swelling behavior of the gels was investigated as a function of pH and temperature of the swelling medium. The variation of the equilibrium swelling values (ESV) of hydrogels with temperature was studied in distilled water at different temperatures (10, 20, 30 and 40oC). In order to determine the pH-dependent swelling of gels, they were immersed in buffer solutions with different pH values (2.2, 2.8, 5.0, 7.0, 8.5 and 10.0) and constant ionic strength (0.1 M) at 20oC for 24 h. Then, the ESVs were determined by gravimetric method.NIPAM-DMAEMASA or NIPAM-DMAEMA gels were characterized by elemental analysis and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) methods. In addition, microscopic morphology of the copolymers was investigated by Scanning Electron Microcopy (SEM).In this thesis study, transparent NIPAM hydrogels in appearance were prepared at 40oC that is higher than the lower critical solution temperature (LCST) of poly(N-isopropylacrylamide). The equilibrium swelling values of NIPAM-DMAEMASA copolymers decreased with the increase in the contents of DMAEMASA and NMBA, but they increased with the temperature of swelling medium. The comparison between the equilibrium swelling values of NIPAM-DMAEMASA and NIPAM-DMAEMA copolymers in distilled water at 20oC showed that the former polymers absorb 5.5 times more water than the latter. The equilibrium swelling values of NIPAM-DMAEMA copolymers decreased with the increase in DMAEMA content of polymer and the temperature of swelling medium. In addition, LCST of that copolymer was determined as 20oC. While NIPAM-DMAEMASA gels displayed a phase transition at pH=5 in buffer solutions with ionic strength of 0.1 M at 20oC, the pH of phase transition for NIPAM-DMAEMA gels shifted with DMAEMA content from 5 to 7.
Benzer Tezler
- Preparation of temperature-responsive hydrogels pH-sensitive hydrogels and determination of their swelling properties
Başlık çevirisi yok
BERNA YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KIŞ
DOÇ. DR. BELMA IŞIK YÜRÜKSOY
- Tegomer H-Si 2111-Ce(IV) redoks çifti ile başlatılmış NIPAAM jelleri ve PNIPAAM/PVSi 2250 semi IPN'leri
NIPAAM gels initiated by tegomer H-Si 2111 and PNIPAAM/PVSi 2250 semi IPN's
EMİNE KAZANCIOĞLU
- Bazı yeni makro raft ajanları kullanarak blok kopolimerlerin sentezi ve fizikokimyasal karakterizasyonu
Synthesis and physicochemical characterization of block copolymers by using some new makro raft agents
YETKİN SENEMOĞLU
- Thermodynamic analysis of poly (n-isopropylacrylamide) network-linear polymer-solvent systems
Poli (n-izopropilakrilamid) ağyapı-lineer polimer ve çözücü sistemlerinin termodinamik analizi
NERMİN GÜNDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. OĞUZ OKAY
- Effect of charge density on spatial anhomogeneity in poly (acrylamide) and poly (N-ısopropylacrylamide) gels
Poli (akrilamid) ve poli (N-izopropilakrilamid) jellerindeki yük yoğunluğunun yapısal inhomojeniteye etkisi
ARZU ÖZDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. OĞUZ OKAY
