Tersiyer amin metakrilat bazlı yeni tip suda çözünebilen diblok kopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve çözelti davranışlarının incelenmesi
Synthesis and characterizatıon of novel water soluble diblock copolymers based on tertiary amine methacrylates and investigation of their solution behaviours
Yazar: ŞULE SÖNMEZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SELMA YARLIGAN ; DOÇ. DR. VURAL BÜTÜN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, farklı moleküler ağırlık ve komonomer oranlarına sahip bir seri yeni tipsuda çözünebilir diblok kopolimer, poli[2-(diizopropilamino)etil metakrilat]-poli-[2-(N-morfolino)etil metakrilat] (PDPA-PMEMA), grup transfer polimerizasyon kimyası kullanılaraksentezlendi. Bu diblok kopolimerlerin komonomer oranları 1H NMR spektroskopisi ile, sayıcaortalama moleküler ağırlıkları ve polidispersiteleri ise jel-geçirgenlik kromatografisi (GPC) ilebelirlendi.Bu diblok kopolimerlerin sulu ortamda PDPA-çekirdekli misel ve organik ortamda ise1PMEMA-çekirdekli ters misel oluşturdukları dinamik ışın saçılması (DLS) ve H NMRspektroskopisi ile incelendi. Bu yüzey aktif diblok kopolimerler, çözücü tipine bağlı olarak (ko-çözücüye gerek duyulmaksızın) bloklardan birinin seçimli olarak dehidrate olduğu oldukça dardağılımlı iki farklı core-shell tipi misel-ters misel oluşturmaktadır. Sulu çözeltide bu diblokkopolimerlerin oluşturdukları misel çapları, dar bir pH aralığında 20 ile 40 nm arasındadeğişmektedir. Bu diblok kopolimerler oda sıcaklığında yüksek pH'larda (pH>9) protonkaybederek çözünürlüklerini yitirmekte ve ayrıca 40 ºC civarında bazik çözeltilerindençökmektedirler. Yeni tip bu diblok kopolimerlerin ayrıca, çözelti pH'ı ve polimerkonsantrasyonuna bağlı olarak yüzey aktivitesi gösterdikleri gözlenmiştir. Kritik misel oluşumpH'ı ve kritik misel oluşum konsantrasyonu yüzey gerilim cihazı ile belirlendi.Son olarak PDPA bakımından zengin olan PDPA-PMEMA diblok kopolimeri ilk kezstirenin alkolik ortam dispersiyon polimerizasyonunda yeni tip dispersant olarak başarıylakullanılmış ve ilk kez yüzeyi üç etkiye (pH, sıcaklık, tuz) birden duyarlı PS lateksleri eldeedilmiştir.Anahtar kelimeler: Diblok kopolimerler, misel, ters misel, kritik misel konsantrasyonu, gruptransfer polimerizasyonu.

Abstract:
In this study, a serie of novel water-soluble diblock copolymer, poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate]-poly[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate] (PDPA-PMEMA), having different molecular weights and comonomer ratios have been synthesizedby using group transfer polymerization chemistry. Comonomer ratios of the diblockcopolymers have been determined by proton NMR spectroscopy. Number- average molacularweights and polydispersities of the diblock copolymers have been determined by gel-permeation chromatography.Solution behaviours of the PDPA-PMEMA diblock copolymers, PDPA-core micelleformation in aqueous media and PMEMA-core ?reverse micelle? formation in organic1solvents, were investigated by using dynamic light scattering (DLS) and H NMRspectroscopy studies. These surface active diblock copolymers form core-shell type twodifferent near-monodisperse micelles, micelle and reverse micelle, depending on solvent type.Both micellizations occur very well without requiring any co-solvent. In aqueous solution, themicelle diameters of these diblock copolymers vary between 20-40 nm within a narrow pHrange. These diblock copolymers become insoluble over pH 9 at room temperature and theyalso precipitate from their basic aqueous solution at around 40 ºC. We also observed thatsurface activities of these novel diblock copolymers depend on solution pH and polymerconcentrations. Both critic micelle formation pH and critic micelle formation concentrationwere determined by surface tensiometry.Finally, the PDPA-rich diblock copolymer was also successfully used as noveldispersant in the dispersion polymerization of styrene in alcoholic media in order to preparenovel PS latex having pH-, salt-, and temperature-responsive surface character.Key words: Diblock copolymer, micelle, reverse micelle, critic micelle formationconcentration, group transfer polymerization.