N-[2-(dietilamino)etil]akrilamid bazlı iç içe geçmiş ağ yapılı (IPN) jellerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of N-[2-(diethylamino)-ethyl]acrylamide based interpenetrating network (IPN) gels
Yazar: KÜRŞAT TOPÇUOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. İLKE ANAÇ ŞAKIR
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Hidrojeller = Hydrogels ; Poli(NIPAM) = Poly(NIPAM) ; Polimer jel = Polymer gel ; Şişme davranışı = Swelling behavior

Özet:
Bu tezde N-[2-(dietilamino)etil]akrilamid bazlı kopolimer jellerin sentezlenmesi ve karakterizasyonu çalışılmıştır.  İlk önce N-[2-(dietilamino)etil]akrilamid monomeri sentezlenmiş ve FT-IR ve NMR spektroskopileriyle karakterize edilmiştir. Karakterizasyonlar sonucunda monomerin başarılı bir şekilde sentezlendiği belirlenmiştir. Monomer sentezlendikten sonra N-[2-(dietilamino)etil]akrilamid bazlı homopolimer ve kopolimer jeller sentezlenmiştir. N-[2-(dietilamino)etil]akrilamid bazlı homopolimer jel sentezi başarısız olmuştur. Bu nedenle N-izopropil akrilamid (NIPAAm) monomeri kullanılarak kopolimer jeller sentezlenmiş ve NIPAAm bazlı homopolimer jeller ile kıyaslanmıştır. NIPAAm bazlı homopolimer jeller ve kopolimer jellerin şişme kinetikleri, sıcaklık altında ve tuzlu su içerisindeki su tutma oranları hesaplanmıştır. Ardından besleme kompozisyonu olarak N-[2-(dietilamino)etil]akrilamid monomeri ve jel olarak PNIPAAm jeller kullanılarak iç içe geçmiş ağ yapılı (IPN) jeller sentezlenmiştir. Elde edilen IPN jellerin kinetikleri ve tuzlu su içerisindeki su tutma oranları hesaplanmıştır.  Hidrojellerin sıcaklık karşısındaki davranışları diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) cihazıyla karakterize edilmiştir. Karakterizasyon sonucunda kopolimer jellerin alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) tam olarak belirlenememiştir. IPN jelllerin LCST'si ve tuzlu su içerisindeki davranışı, PNIPAAm jeller ile benzerlik göstermiştir. Kopolimer jeller, artan sıcaklığa tepki vermemiş bu nedenle su tutma oranları hesaplanamamıştır. Diğer yandan kopolimer jellerin tuzlu suya, PNIPAAm jeller ve IPN jelere oranla daha fazla tepki verdiği gözlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the synthesis and characterization of N-[2-(diethylamino)ethyl]acrylamide based polymer gels are studied. First N-[2-(diethylamino)ethyl]acrylamide monomer was synthesized and characterized by FT-IR and NMR Spectroscopy. As a result of the characterizations, it was determined that the monomer was successfully synthesized. Then N-[2-(diethylamino)ethyl]acrylamide based homopolymer and copolymer gels were synthesized via free radical polymerization. The synthesis of N-[2-(diethylamino)ethyl]acrylamide based homopolymer gel was not successful. Thus  copolymer hydrogels were synthesized using N-isopropyl acrylamide (NIPAAm) monomer and the results are compared with NIPAAm based homopolymer gels. The swelling kinetics, the swelling behaviour as a function of temperature in salt water of NIPAAm based homopolymer gels and copolymer gels were studied. Then, interpenetrating network (IPN) gels were synthesized using N-[2-(diethylamino)ethyl]acrylamide monomer as feed composition and PNIPAAm hydrogels as gel. The swelling kinetics and the swelling behavior in salt water of IPN gels were studied. The LCST of all hydrogels (copolymer gels and IPN hydrogels) were determined using differential scanning calorimetry (DSC) The LCST of the copolymer gels could not be determined exactly. The LCST of IPN gels and their behavior in salt water were found to be similar to PNIPAAm gels. Copolymer gels could not respond to increasing temperature, so water retention could not be calculated. On the other hand, it was observed that copolymer gels responded more to salt water than PNIPAAm gels and IPN gels.