Synthesis and characterization of polycaprolactone-polyvalerolactone copolymer and its use in melt electrowriting applications
Polikaprolakton-polivalerolakton kopolimer sentezi, karakterizasyonu ve eriyik elektroyazma uygulamalarında kullanımı
- Tez No: 890395
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Bu tez, Poli(ε-kaprolakton) (PCL) ve onun blok kopolimerleri olan Poli(ε-kaprolakton)-b-Poli(4-hidroksivalerat) (PCL-b-P4HV) ve Poli(ε-kaprolakton)-b-Poli(δ-valerolakton) (PCL-b-PVL)'un sentezi ve karakterizasyonuna odaklanır. Bu polimerler, sitrik asit, glikolik asit, salisilik asit, borik asit ve asetik asit gibi biyokatalizörler kullanılarak çeşitli laktonların (ε-kaprolakton, γ-valerolakton ve δ-valerolakton) halka açılması polimerizasyonu yoluyla sentezlendi. Detaylı analitik ve termoanalitik karakterizasyonlar yapıldı. Diferansiyel Taramalı Kalorimetri, (DSC), çoğu homopolimer ve kopolimerlerin sırasıyla 5-25°C ve 50-65°C arasında değişen kristalizasyon (Tc) ve erime sıcaklıkları (Tm) sergilediğini gösterdi bu da başarılı polimerizasyonu doğruladı. Blok kopolimerlerin DSC termogramları, çöktürme için çözücü seçiminin kristalliği ve termal özellikleri etkilediğini, farklı kristalin formlardan dolayı küçük bir ikinci erime noktası gözlemlendiğini ortaya çıkardı. Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi-Azaltılmış Toplam Yansıma (FTIR-ATR), sitrik, glikolik ve salisilik asitler kullanılarak Poli(ε-kaprolakton)'un homopolimerizasyonunu doğruladı. Kütle spektrometrisi ayrıca kopolimerlerin beklenen molekül ağırlıklarına ve bileşimlerine karşılık gelen karakteristik tepe noktalarını ortaya çıkardı. Bu tepe noktalarının varlığı, farklı PCL, P4HV ve PVL bloklarına sahip blok kopolimerlerin oluşumunu destekledi ve sentezlenen blok kopolimerlerin moleküler bütünlüğünü doğruladı. Bu tez, blok kopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonunun kapsamlı bir analizini sağlayarak, bunların yapısal özellikleri ve potansiyel uygulamaları hakkında fikir vermektedir. Bulgular, endüstriyel ve biyomedikal uygulamalar için önemli olan polimerizasyon sürecinin ve elde edilen malzemelerin özelliklerinin anlaşılmasına katkıda bulunmaktadır. Elde edilen kopolimerler doku iskelesi sağlamak için Eriyik Elektroyazma işleminde kullanıldı. Kırılganlıklarına rağmen tüm kopolimerler sorunsuz bir şekilde elektroyazıldı, bu da doku mühendisliği uygulamalarında potansiyel ilgi konusu olabileceklerini gösterdi.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the synthesis and characterization of Poly(ε-caprolactone) (PCL) and its block copolymers, Poly(ε-caprolactone)-b-Poly(4-hydroxyvalerate) (PCL-b-P4HV) and Poly(ε-caprolactone)-b-Poly(δ-valerolactone) (PCL-b-PVL). These polymers were synthesized through ring-opening polymerization of various lactones (ε-caprolactone, γ-valerolactone, and δ-valerolactone) using biocatalysts such as citric acid, glycolic acid, salicylic acid, boric acid and acetic acid. Detailed analytical and thermoanalytical characterizations were performed. Differential Scanning Calorimetry (DSC) showed that most homopolymers and copolymers exhibited crystallization (Tc) and melting temperatures (Tm) varying between 5-25°C and 50-65°C respectively, confirming successful polymerization. DSC thermograms of block copolymers revealed that solvent choice for precipitation affected crystallinity and thermal properties, with a small second melting point observed due to different crystalline forms. Fourier Transform Infrared Spectroscopy-Attenuated Total Reflectance (FTIR-ATR) confirmed the homopolymerization of Poly(ε-caprolactone) using citric, glycolic, and salicylic acids. Mass spectrometry further revealed characteristic peaks corresponding to expected molecular weights and compositions of the copolymers. The presence of these peaks corroborated the formation of block copolymers with distinct blocks of PCL, P4HV, and PVL confirmed the molecular integrity of the synthesized block copolymers. This thesis provides a comprehensive analysis of the synthesis and characterization of block copolymers, offering insights into their structural properties and potential applications. The findings contribute to the understanding of the polymerization process and the properties of the resulting materials, which are significant for industrial and biomedical applications. The resultant copolymers were utilized in Melt Electrowriting process to provide tissue scaffold. Despite their brittleness, all copolymers were electrowritten without issues, indicating their potential interest in tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Enzimatik polimerizasyon yöntemi ile polivalerolakton sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of polyvalerolacton via enzymatic polymerization
ZEYNEP GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Zirkonyum propoksit ve zirkonyum bütoksit'in salisilat türevleriyle oluşturdukları komplekslerin sentezi ve karakterizasyonu ve ε-kaprolaktonun halka açma polimerizasyonunda uygulanması
Synthesis and characterization of zirconium propoxide and zirconium butoxide complexes with salicylate derivatives and application of ε-caprolactone in ring opening polymerization
GAMZE UZUN
- Silan modifiyeli HNT-PCL nanokompozit malzeme sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of silane modified HNT-PCL nanocomposite material
CANSU NUR YOĞURTÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSEL DİLSİZ
- Sedir ağacı ekstraktı katkılı nanolif yara örtülerinin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of nanoli̇f wound dressings with cedar deodora tree addition
BERK ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Synthesis and characterization of inulin- poly(ɛ-Caprolactone) copolymer for use in drug delivery systems
İlaç salım sıstemınde kullanım ıçın ınulın-polı(ɛ-kaprolakton) kopolımerının sentezı ve karakterızasyonu
KÜBRA AYTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SAYIP EROĞLU
PROF. DR. MÜGE SENNAROĞLU BOSTAN