Şekil hafızalı poliüretanların performanslarına zincir uzatıcı miktarı etkisinin belirlenmesi
An investigation the effect of amount of chain extender on the performance of shape memory polyurethanes
Yazar: GİZEM ÇAKMAK
Danışman: PROF. DR. F. SENİHA GÜNER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyomalzemeler = Biomaterials ; Poliüretan = Polyurethane ; Şekil hatırlama özelliği = Shape memory property

Özet:
Şekil hafıza özellikli poliüretanların, biyouyumlulukları ve yüksek mekanik özellikleri sebebiyle biyomedikal alanlarda kullanılmaları araştırma konusudur. Şekil hafıza özelliği; yumuşak bölgenin zincir uzunluğuna, yumuşak ve sert bölge oranına, kullanılan zincir uzatıcı cinsi ve miktarına göre değişiklik gösterir. Bu çalışmada, poliüretan sentezinde poliol kaynağı olarak PEG, izosiyanat kaynağı olarak hegzametilen diizosiyanat (HDI) ve zincir uzatıcı olarak 1,4-bütandiol (BD) kullanılarak katalizör ve çözücü kullanılmadan üç farklı zincir uzatıcı oranında ve iki farklı PEG (PEG 1500 ve PEG 3000) kullanılarak biyomedikal saflıkta PU filmler sentezlenmiştir. Çalışmada sentezlenen poliüretanlar için zincir uzatıcı miktarının şekil kararlılığı (Rf) ve şekil hatırlama (Rr) özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Hazırlanan polimerler FT-IR ile karakterize edilmiştir. Polimerlerin ısıl özellikleri ise DSC cihazı ile, viskoelastik özellikleri ise DMA cihazı ile belirlenmiştir. Polimer filmlerin jel içerikleri, çapraz bağ yoğunlukları, kristalografik yapıları, şişme oranları ve hidrofilik özellikleri incelenmiştir. Filmlerin şekil hafıza özellikleri bükülme testi ile belirlenmistir. Çalışma sonunda elde edilen verilere göre, vücut sıcaklığına yakın geçiş sıcaklığına ve düşük temas açısına sahip olan poliüretan malzeme sentezlenebilmiştir.

Abstract:
Using shape memory polyurethanes in biomedical applications, is one of the important research subject, due to their high mechanical properties and biocompatibilities. Shape memory property varies depending on the chain length of the soft region, the soft and hard area ratio, type and amount of chain extender. In this study, polyurethane films with biomedical purity were synthesized using, polyethylene glycol (PEG) as polyol, hexamethylene diisocyanate (HDI) as isocyanate, and 1,4-butanediol (BD) as chain extender via catalyst and solvent free polyurethane synthesis where three different ratio of chain extender and two different PEG (PEG 1500 and PEG 3000) were used. In this study, for the synthesized polyurethane films, the effect of amount of chain extender on shape fixity (Rf) and shape recovery (Rr) properties were investigated. Polymers were characterized by FT-IR. Thermal properties of polymers were determined with DSC device, the viscoelastic properties were determined with DMA device. Gel contents, cross-link densities, crystallographic structures, swelling ratios and hydrophilic properties were examined. Shape memory properties of the films were determined by bending test. According to data obtained at the end of the study, polyurethane materials with transition temperatures that close to the body temperature and with low contact angle were synthesized.