Makroazo başlatıcılar kullanarak blok kopolimerlerin sentezi, hidrofolik/hidrofobik özelliklerinin incelenmesi ve nano-fiber yapıların hazırlanması
Synthesis, investigation of hydrophilic/hydrophobic properties and preparation of nano-fibers of block copolymers using macroazo initiators
Yazar: ABDULKADİR ALLI
Danışman: PROF. DR. BAKİ HAZER
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, -NH2 uçlu yeni makroazo başlatıcılar sentezlenmiştir. Bu hidrofilik başlatıcılarla stiren ve metilmetakrilat polimerleştirilerek PS-b-PPG ve PMMA-b-PPG blok kopolimerleri hazırlanmıştır. Kopolimerlerin hidrofîlik/hidrofobik davranışlarını incelemek üzere su damlası ile temas açıları ölçülmüştür. Bununla beraber, bu kopolimerlerden nano-fiberler yapılmış ve nano-fiber oluşumu için uygun koşullar belirlenmiştir.Çalışmanın ilk bölümünde, 4,4'-azobis(4-siyanopentanoil klorür) (ACPC) ile 400 ve 2000 moleküler ağırlıklı poli(propilen) bis(2-aminopropil eter)'in (PPG) reaksiyonundan makroazo başlatıcılar (MI-400, MI-2000) sentezlenmiştir. Bu makroazo başlatıcılann PS ve PMMA ile 80 °C'de blok kopolimerleri sentezlenmiştir. Blok kopolimerizasyonunda monomer miktarı sabit tutulup başlatıcı miktarı değiştirilmiştir. Blok kopolimerler fraksiyonm çöktürme yöntemi ile homopolimerlerinden aynlmıştır ve polimer karakterizasyonlan birinci fraksiyonda çöktürülen saf blok kopolimerlere uygulanmıştır. Çalışmanm ikinci bölümünde, blok kopolimerlerin hidrofilik/hidrofobik davramşlarmı incelemek üzere temas açılan ölçülmüştür. PMMA-b-PPG blok kopolimerlerin temas açılan 75° ile 64° arasında, PS-b-PPMA blok kopolimerlerin temas açılan 78° ile 20° arasında olduğu bulunmuştur. Buna göre, yapıya giren PPG miktan arttıkça, temas açıları azalır ve PPG'nin blok kopolimerlere hidrofilik karakter kazandırdığı söylenebilir. Çalışmanm devamında, elektrospin yöntemiyle blok kopolimerlerin nano-fiber yapılan hazırlanmıştır. Elektrospin prosesi için uygun koşullar belirlendi ve fiber çapı 1-3 um olarak bulundu.Anahtar Sözcükler: MI-400 ve MI-2000 makroazo başlatıcılar; Serbest Radikal Polimerizasyonu; PMMA, PS ve PPG içeren blok kopolimerleri; Temas açısı; Elektrospin işlemi, Nano-Fiber.

Abstract:
In this work, new macroazo initiators containing -NH2 end groups were synthesized. Initiators containing hydrophilic character polymerized styrene and methylmethacrylate to prepare PS-b-PPG and PMMA-b-PPG block copolymers. At the point of examining hydrophilic/hydrophobic behaviour of copolymers, contact angles with water drop were measured. Moreover, nano-fibers were made from these copolymers and convenient conditions were determined for formation of nano-fibers.In the first part of the work, macroazo initiators (MI-400, MI-2000) was synthesized from the reaction between 4,4'-azobis(4-cyanopentanoyl chloride) (ACPC) and poly(propylene) bis (2-aminopropyl ether) (PPG) with moleculer weight 400 and 2000 D. Block copolymers of these macroazo initiators with PS and PMMA were synthesized at 80 °C. In the process of block copolymerization amount of initiators was changed while amount of monomers was constant. Block copolymers were isolated from homopolymers by fractional precipitation and polymer characterizations were applied to the pure block copolymers which was precipitated in the first fraction. In the second part of the work, at the point of examining hydrophilic/hydrophobic behaviour of copolymers, contact angles were measured. While contact angles of PMMA-b-PPG block copolymers range between 75°-64°, contact angles of PS-b- PPG block copolymers range between 78°-20°. Acording to this, as the amount of PPG in the structure increases, the contact angel decreases and it can be said that PPG provides the copolymers to gain a hydrophilic character. At the continued part of the work, nano-fibers were prepared with block copolymers via electrospining process. Convenient conditions of electrospining process were determined and fiber's diameter was found 1-3 um.Keywords: MI-400 and MI-2000 macroazo initiators; Free Radical Polymerization; Block Copolymers which is containing PMMA, PS and PPG; Contact Angle; Electrospining process, Nano-Fiber