Poli(etilen glikol) esaslı amfifilik jellerin sentezi ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Amfifilik polimer jeller; hidrofilik ve hidrofobik birimlere sahip üç boyutlu çapraz bağlı polimerlerdir. Hidrofobik ünitelere sahip oldukları için de hidrojellerle karşılaştırıldıklarında hem hidrofilik hem de hidrofobik molekülleri absorblayarak şişebilme özelliğine sahiptirler.Amfifilik jeller; ilaç salınımı, doku mühendisliği, enzim immobilizasyonu, gözenekli silika sentezi, yarı iletken nanokristallerin geliştirilmesi, yumuşak kontakt lensler, pervaporasyon membranları, organik çözücü ekstraktanları, sıcaklık ile aktive olan elemanlar ve biyokimyasal sensörler gibi birçok uygulama için uygun materyallerdir.Bu tez çalışmasında farklı molekül ağırlıklarında poli (etilen glikol) (PEG) ve 1,8-bistrietoksisililoktan çapraz bağlayıcısı kullanılarak solventsiz bir ortamda, ilave bir çapraz bağlayıcı, katalizör ya da aktive edici bir ajan kullanmadan, kısmen yüksek sıcaklıkta, kondenzasyon polimerizasyonu ile bir seri amfifilik jel sentezlenmiştir. Fourier transform infrared spektroskopisi sentezlenen PEG esaslı amfifilik jellerin yapısal karakterizasyonunda kullanılmıştır ve termal özellikleri de termal gravimetrik analiz (TGA) ile belirlenmiştir. Sentezlenen polimerlerin şişme özellikleri yaygın organik solventlerde ve suda incelenmiştir. Amfifilik jellerin şişme özelliklerinin belirlenmesi; şişme testleri, absorbsiyon ve desorbsiyon kinetiklerinin incelenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Farklı molekül ağırlıklarında PEG makromonomerleri kullanmanın şişme özelliklerine etkisi ayrıca sistematik bir şekilde araştırılmıştır.

Amphiphilic polymer gels are three-dimensional crosslinked polymer chains that contain both hydrophilic and hydrophobic moieties. Due to the presence of the hydrophobic units, amphiphilic gels have the advantage when compared to the commonly used hydrogels that they can swell and absorb both hydrophilic and hydrophobic molecules. Amphiphilic gels; are the materials appropriate for many applications such as drug release, tissue engineering, enzyme immobilization, synthesis of mesoporous silica, growth of semiconducting nanocrystals, soft contact lenses, pervaporation membranes, extractants of organic solvents from water, temperature-activated actuators, and biochemical sensors.In this thesis, a series of amphiphilic gels were synthesized by condensation of Poly (ethylene glycol) (PEG) with different molecular weights and 1,8 bis triethoxysilyl octane as a cross-linker at moderately high temperature without using any catalyst. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to characterize the prepared gels and thermal properties of the synthesized gels were determined by thermal gravimetric analysis (TGA).Their swelling abilities in some common organic solvents and also in water were examined. Determination of the swelling ability of the amphiphilic gels was conducted by the swelling test, swelling and desorption kinetics. The effect of the using different molecular weights PEG on swelling features of the gels was also studied systematically.