Theoretical and experimental investigations on the phasetransitions of polymeric systems
Polimerik sistemlerin faz geçişlerinin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
- Tez No: 75041
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURSELİ UYANIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Faz geçişleri, Polimerleşme, Phase transitions, Polymerization
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET POLİMERİK SİSTEMLERİN FAZ GEÇİŞLERİNİN TEORİK VE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ Tek bir polimer zincirinin çözelti içindeki konformasyonu hakkında 1950 yılından günümüze kadar birçok çalışma yapılmıştır. Yüksek sıcaklıklarda ve iyi çözücüler içinde polimer zinciri uzamış zincir konformasyonu halindeyken, düşük sıcaklıklarda ve kötü çözücüler içinde büzülmüş kürecik halini alır. Bir polimer zincirindeki bu konformasyon değişimine“coil-globule”geçişi denir. Benzer olarak, polimerik jeller de sıcaklık ve çözücü komposizyonu gibi dış etkilere bağlı olarak faz geçişi gösterirler. Jeller hem katı hem de sıvı özellikleri bir arada taşıyan maddelerdir. Çapraz bağlanmış polimer zincirleri, jellerin temel yapısı olan içice örülmüş ağ yapıyı oluştururlar. Aynı öneme sahip çözücü (su) ise bu ağ yapıyı doldurur. Jelin özellikleri bu iki bileşiğin arasındaki etkileşime bağlıdır. Sıvı polimerik ağ yapıyı şişirerek büzülmüş bir kütle haline dönüşmesini engellerken, ağ yapıda sıvıyı içersinde hapsederek akıp gitmesini önler. Suda şişen hidrojeller kimyasal yapılarına, kullanılan çözücüye, sıcaklık, asit oram (pH) veya elektrik alan gibi dış uyarımlara bağlı olarak şişip büzülebilirler. Hidrojellerin hacimlerinin küçük dış uyarımlar karşısında yüzlerce kat artıp, azalabilmesi onların teknolojide kullanılabilir malzemeler olmalarım sağlamaktadır. Yüksek su emme kapasitelerinden dolayı süper-absorban jellerin yanı sıra, vücudun herhangi bir bölgesine ani veya derece derece ilaç salınımını sağlayan, sıcaklığa veya pH'a duyarlı polimerik jeller geliştirilmiştir. Ayrıca hidrojellerin biotıp uygulamalarından biri de yapay doku olarak ve tıbbi protezlerde kullanılabilir olmalarıdır. Elektrik alan etkisi ile şişip, büzülebilen jeller elektrik devre anahtarlarında, sensörlerde ve yapay kaslarda (robotlar için) kullanılmak üzere geliştirilmektedir. Dış uyarımlar karşısında jellerin şişmiş halden büzülmüş hale geçişi tıpkı bir polimer zincirinin çözücüyle arasındaki etkileşime göre genişleyip, büzülmesine benzer. Jellerin faz geçişleri veya jellerin kritik davranışları adı altında yapılan bütün teorik ve deneysel çalışmalarda, jeller makroskopik tek bir polimer molekülü olarak düşünülmüş ve hacımsal değişimlerinin sebebi incelenmiştir. Jelin bir çözücü ortamından diğerine aktarıldığında, ısıtıldığında veya soğutulduğunda, hacmindeki bu ani değişikliğin sebebi polimer ağ yapı üzerine uygulanan üç kuvvet ile açıklanabilir: Kauçuk elastisitesi, polimer-polimer etkileşimi ve hidrojen-iyonu basıncı. Jel üzerine etkiyen osmotik basınç bu üç bileşenin toplamıdır. Kauçuk elastisitesi, ağ yapı içindeki polimer zincirlerinin gerilmeye veya sıkışmaya karşı dirençlerinden ortaya çıkar. Şişmiş bir jelde, tüm polimer zincirleri gerilmiş durumdadır ve kauçuk elastisitesi jelin büzülmesi yönündedir. xvu
Özet (Çeviri)
SUMMARY The conformations of a single polymer chain in solution have been the subject of extensive studies. At high temperatures and in good solvents, a polymer chain has an extended coil configuration, while at low temperatures and in poor solvents it is in a collapsed globule state. Similarly collapse of gels is observed upon changing temperature or solvent composition. For the observation of phase transition, first, a polyacrylamide gel was immersed in a linear polymer solution. The swelling behavior of non-ionic polyacrylamide gel in poly(ethylene glycol), oligo ethylene glycol and polyacrylamide solutions were investigated. The effects of hydrolysis and the proportion of ionizable groups of the gel, and the effects of the molecular weight and the concentration of linear polymer solution outside of the gel phase on the gel swelling were examined. Second, temperature sensitive poly(N-isopropyl acrylamide) gels were prepared. They were used in the separation processes of dilute protein solutions. The effects of synthesis conditions on the structure and protein separation efficiency were investigated. Finally, the coil-globule transition of linear poly(methyl methacrylate) in tert-butyl alcohol+water mixture was examined. It was found that, non-ionic polyacrylamide gels immersed in aqueous solutions of poly(ethylene glycol) exhibited a continuous volume change upon continuous increase of the poly(ethylene glycol) concentration in the external solution. The volume change became discontinuous when ionizable groups were incorporated into the network. On the other hand, addition of small amount of ethylene glycol oligomers in water led to the contraction of both linear and cross- linked ionic polyacrylamide chains because of their screening effects. It was also observed that, the classical Flory-Huggins theory correctly predicted the swelling behavior of non-ionic polyacrylamide gels in polyacrylamide solutions. However, in the case of ionic polyacrylamide gels deviations from predictions of Flory-Huggins theory were observed. The protein separation efficiency values of 100% were reached after coating the poly(N-isopropyl acrylamide) gel bead surfaces with protein. Finally, viscosimetric measurements of poly(methyl methacrylate) in its 9-solvent showed that a smooth and continuous contraction was observed below 9 temperature. xvi
Benzer Tezler
- Characterization of austempered ductile and vermicular graphite high simo and alsimo alloyed cast iron
Östemperlenmiş yüksek simo ve alsimo katkılı, küresel ve vermiküler grafitli dökme demirlerin karakterizasyonu
ALPER ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. NURİ SOLAK
- Synthesis of new mesogens and investigation of their liquid crystalline properties
Yeni mezojenlerin sentezi ve sıvı kristal özelliklerinin incelenmesi
BURAK KORKMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
PROF. DR. YEŞİM GÜRSEL
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Pulmoner hipertansiyon etyopatogenezinde prostasiklin ve lökotrien C4'ün rolü
Possible role of leukotrien C4 and prostacyclin in the development of pulmonary hypertension
ÜLKÜ AYBERK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı