Hidrofobik monomer içerikli hidrojel sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu tez çalışmasında, molce farklı oranlarda (%5, 10 ve 15) hidrofobik karakterli lauril metakrilat (LM) içeren N-vinilimidazol (VIm) esaslı kopolimer hidrojeller sentezlenmiş, elde edilen jellerin enstrümental karakterizasyonları yapılmış ve çeşitli ortamlarda şişme davranışları incelenmiştir. Hidrojellerin şişme davranışları; pH, sıcaklık ve iyonik şiddet değişkenlerine bağlı olarak sulu ortamda ve bazı organik çözücülerde incelenmiştir. LM varlığının ve miktarındaki artışın, kopolimer hidrojellerin sudaki şişme davranışını kısıtladığı, buna karşın organik çözücülere karşı ilgiyi arttırdığı görülmüştür. 25°C'de ve pH 6,2'de molce %15 LM içeren kopolimer için denge şişme oranı (Smaks,d) 0,47 g su/g jel iken, bu değer aynı polimer için dimetilsülfoksit ve diklorometan çözücülerinde sırasıyla 1,67 ve 2,24 g çözücü/g jel olmuştur. Ayrıca LM varlığı jel yapısına sıcaklığa duyarlılık kazandırmış, LM içeriğine bağlı olarak sıcaklık artışı ile Smaks,d değerinde %32'ye varan artış sağlanmıştır. Buna karşın kopolimerlerin pH duyarlılığı homopolimere kıyasla düşük olmuştur. Tuz çözeltilerinde `salting-in` etkisi baskın olmuş, 4 farklı tip tuz çözeltisinde de iyonik şiddet artışı genelde Smaks,d değerini arttırmıştır. Hidrojeller, Smaks,d değerlerinde kayba uğramadan 5 kez tekrar şişme davranışı göstermiştir, 25°C'de ve 1440 dakika sonunda kopolimer hidrojeller LM içeriğine bağlı olarak yapılarındaki suyun %80-90'ınını geri salarken, p(VIm) neredeyse tamamını kaybetmiştir.

In this thesis, N-vinylimdazole (VIm) based copolymeric hydrogels containing hydrophobic lauryl methacrylate (LM) with different mole ratio (5, 10 and 15%) were synthesized and characterized by various instrumental methods. Swelling experiments were carried out with respect to some parameters such as pH, temperature and ionic strength. Swelling tests were also performed in some organic solvents. It was seen that swelling capacity in aqueous media decreased with increasing LM content of the gels, while this value increased in organic solvents. While the equilibrium swelling ratio (Smax,e) for the copolymer containing %15 mole LM at pH 6.2 was 0.47 g water/g gel, Smax,e in dimethylsulfoxide and dichloromethane were 1.67 and 2.24 g solvent/g gel, respectively. Also, the presence of LM provided thermal responsivity for copolymers. Depending on LM content, Smax,e increased approximately by the ratio of 32% with increasing temperature. On the contrary, pH sensitivity of the copolymers were lower than that of homopolymer. `Salting-in effect` was observed for swelling processes carried out in salt solutions and Smax,e generally increased with increasing ionic strength. Hydrogels showed swelling behavior 5 times without loss of Smax,e. In deswelling tests at 25°C, it was observed that copolymers released 80-90% of their water in 1440 minutes depending on their LM content, while homopolymer lost almost all of water in the same period.