Çevresel etkilere duyarlı blok kopolimerlerin yapılarının SAXS yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Bu tez kapsamında, deterjanlardan ilaç taşıyıcı sistemlere kadar pek çok alanda uygulamaları olan, [2-(dietilamino) etil metakrilat]-b-[2-(dimetilamino) etil metakrilat] (DEAn-b-DMAm) çevresel etkilere duyarlı diblok kopolimerler üzerine çalışılmıştır. Bu kopolimerler genelde sulu çözeltilerinde misel yapılar oluşturmaktadırlar. Bu nano oluşumlar polimer konsantrasyonu, sıcaklık ve çözelti pH değerlerinden etkilenmektedirler. Bu nedenle bu tür örneklerin nano boyutta karakterizasyonlarının yapılmasının yanında, bu üç önemli parametrenin de oluşumlar üzerine etkisi, miselleşmenin kontrol altına alınması açısından oldukça önemlidir. Tez çalışmasında, bahsi geçen diblok kopolimerlerin sulu çözeltilerde oluşturdukları nano yapılar ile farklı fiziksel koşullar altında ortaya çıkan yapısal değişimler, SAXS (Küçük Açı X-Işını Saçılması) ve DLS (Dinamik Işık Saçılması) yöntemleri kullanılarak incelenmiştir.Yapılan DLS/SLS çalışmalarına göre, DEAn-b-DMAm diblok kopolimerlerin (n/m=1/2) oluşturduğu misel yapılar, 23 ? C ve pH=7,7'de oldukça kararlıdır. Bu kararlılık oluşan misel büyüklüklerinin birbirine çok yakın (dar dağılımlı) olması ile kanıtlanmıştır. Ayrıca, T=22,0-25,5 ? C, pH=7,6-8,0 ve n/m=0,25-0,73 aralıklarındaki değerlere sahip örnekler için yapılan SAXS ölçümleri ile birim hacimde oluşan misel sayıları, misel boyutları, kabuk kalınlıkları, çekirdek yarıçapları v.b. gibi yapısal bilgiler de elde edilmiştir. Böylece örneklerin nano boyutta karakterizasyonları sistematik bir biçimde çalışılmıştır.

In the content of the thesis, stimuli-responsive [2-(diethylamino) etyhyl methacrylate]-b-[2-(dimethylamino) etyhyl methacrylate] (DEAn-b-DMAm) diblock copolymers have been studied. Such diblock copolymers have applications in lots of area which is from detergents to drug delivery systems. These copolymers usually form core-shell micelles in their aqueous solutions. These nano aggregations (micellar) form are affected by sample concentration, temperature and solution pH. On this account, beside the characterization of these nano self organization, the effect of these three important parameters on the micelles is also very important to take misellization under control. Micelle formations of DEAn-b-DMAm diblock copolymer in aqueous solution and their structural changes depending on different physical conditions were investigated by using SAXS (Small Angle X-Ray Scattering) and DLS (Dynamic Light Scattering) methods.According to the DLS/SLS studies, the micelle structures of DEAn-b-DMAm diblock copolymers with the comonomer ratio of n/m=1/2 are in stable forms at 23 ? C and pH=7,7. These resuls were supported by the small polydispersity index values of the micelles. Moreover, some information in the aqueous solutions of the samples such as the numbers of micelles per unit volume, sizes of micelles, thicknesses of shells, radii of cores were determined via SAXS measurements by choosing temperature, pH and n/m ratios in the range of 22,0-25,5 ? C, 7,6-8,0 and 0,25-0,73 respectively. Consequently, structural characterizations of the samples in nano scale have been systematically studied.