N-Vinilimidazol temelli yeni kopolimerik hidrojeller: Sentez, karakterizasyon ve şişme davranışlarının incelenmesi

Authors : Murat ERDEM

Pages : 1469-1482

Doi:10.17341/gazimmfd.460546

View : 17 | Download : 8

Publication Date : 2019-05-29

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada; serbest radikal çözelti polimerizasyonu ile N,N’ -metilenbisakrilamid çapraz bağlayıcısı ve 2,2’-azo- bis -isobutironitril başlatıcısı varlığında N -vinilimidazol temelli yeni kopolimerik hidrojeller sentezlenmiştir. Komonomer (fonksiyonel monomer) olarak 2-(dimetilamino)etil metakrilat’ın sırasıyla 1-bromopentan ve 1-benzilklorür ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilmiş kuaterner amonyum fonksiyonelliğine sahip [2-(metakriloiloksi)etil]dimetilpentil-amonyum bromür ve [2-(metakriloiloksi)etil]dimetilbenzilamonyum klorür yapıları kullanılmıştır. Elde edilen hidrojeller, Fourier Dönüşümlü İnfrared Sepektrometresi (FT-IR) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM-EDS, Enerji Dağılımlı X-Işını dedektörüne sahip) kullanılarak karakterize edilmiştir. SEM görüntüleri, jellerin gözenekli yüzey morfolojisine sahip olduklarını ortaya koymuş, yapılardaki kuaternize monomer varlığı spektrometrik yöntemler ile desteklenmiştir. Kopolimer yapılarındaki fonksiyonel monomer oranı molce %1 ile %15 arasında değiştirilmiştir. pH 6,0’da ve 25°C’de dinamik şişme deneyleri yürütülmüş ve elde edilen veriler kullanılarak, denge şişme oranı ( S mak ), başlangıç şişme hızı ( r 0 ), dengede su içeriği (DSİ) ve difüzyon katsayısı ( D ) gibi önemli şişme kinetiği ve difüzyon parametreleri hesaplanmıştır. Hidrofilik komonomer varlığında denge şişme değeri yaklaşık %1100’e kadar artmıştır. Homopolimerik poli( N -vinilimidazol) hidrojeli için 4,4 g su/g hidrojel olan bu değer 52,2 g su/g hidrojel’e kadar yükselmiştir. Homopolimerik ve düşük oranda fonksiyonel monomer içeren kopolimerik hidrojeller için suyun polimer matriks içine taşınımı difüzyon kontrollü (Fick-tipi) iken, diğer tüm kopolimerik hidrojellerde taşınım hem difüzyon hem de durulma kontrollü (Fick tipi olmayan) olarak gerçekleşmiştir.
Keywords : N Vinilimidazol, 2 dimetilamino etil metakrilat, kopolimerik hidrojel, su difüzyonu, şişme kinetiği