Yeni tip mikrojellerin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of novel microgels
Yazar: AHMET ATAY
Danışman: PROF. DR. VURAL BÜTÜN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizikokimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez kapsamında, yeni tip diblok kopolimerlerin sentezi ve çevresel etkilereduyarlı poli[2-(N-morfolino)etil metakrilat] (PMEMA) mikrojellerinin sentezinde stabilizörolarak kullanımları üzerine çalısmalar yapılmıstır. Yeni tip suda çözünebilir stabilizörlerolan poli[2-(diizopropilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(N-morfolino)etil metakrilat] diblokkopolimerleri, PDPA-b-PMEMA, grup transfer polimerizasyonu ile sentezlenmis, GPC veproton NMR spektroskopisi ile karakterize edilmistir. Bu diblok kopolimerlerin sulu vesusuz ortam çözelti davranısları incelenmis ve PDPA-zengin (molce % 80-81 PDPA içeren)PDPA-b-PMEMA diblok kopolimerlerinin n-alkanlarda misel olusturdukları gözlenmistir.Misel olusumundan yararlanarak, bu diblok kopolimerler PMEMA mikrojellerinindispersiyon polimerizasyonuyla sentezinde stabilizör olarak kullanılmıstır. Benzer sekilde,sulu ortamda emülsiyon polimerizasyonuyla uygun bir stabilizör ve surfaktan kullanarakPMEMA mikrojeller elde edilmistir. Her iki polimerizasyon yöntemi ile oldukça genis ebataralığında (60-361 nm) ve oldukça monodispers (tekdüze) mikrojeller elde edilmistir. Eldeedilen PMEMA mikrojellerinin ebatları üzerine çesitli reaksiyon parametrelerinin etkileriincelenmistir. Mikrojeller düsük pH'larda sisme, bazik pH'larda büzülme, 34 °C'ninaltındaki sıcaklıklarda sisme ve 34 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda büzülme ve nötr pH'taortama elektrolit (tuz) ilavesi ile büzülme davranısı gösterdikleri ortaya konmustur. Üçfarklı çevresel etkiye (pH, sıcaklık, tuz konsantrasyonu) birden duyarlılık gösterebilenPMEMA mikrojeller farklı organik çözücülerde de sisme davranısı göstermektedir. Ayrıcaelde ettiğimiz PMEMA mikrojellerinin asidik hidrofilik manyetik partiküllerle etkilesimyaptıkları gözlemlenmistir. PMEMA mikrojellerinin çevresel etkilere duyarlılıkları dinamikısık saçılması (DLS), UV-görünür bölge spektroskopisi ve zeta potansiyometresikullanılarak incelenmistir. Literatürde henüz çoklu çevresel etkiye (pH, sıcaklık, tuzkonsantrasyonu, organik çözücü ve manyetik alan) birden duyarlı mikrojel örneği yeralmamaktadır. Sentezlenen PMEMA mikrojellerinin genis bir uygulama alanı bulacağıkanaatindeyiz.

Abstract:
A series of novel diblock copolymer has been synthesized and used in thesynthesis of poly[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate] (PMEMA) microgels havingstimuli-responsive behavior. As novel stabilizer, poly[2-(diisopropylamino)ethylmethacrylate]-b-poly[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate] diblock copolymer, PDPAb-PMEMA, has been synthesized via group transfer polymerization and characterizedusing GPC and proton-NMR spectroscopy. Solution behaviors of diblock copolymershave been examined and micelle formation of PDPA-rich (containing %80-81 molPDA) diblock copolymers has been observed in n-alkanes. By benefiting from micelleformation, diblock copolymers have been used as stabilizer in the synthesis of PMEMAmicrogels via dispersion polymerization. Similarly, in aqueous medium PMEMAmicrogels have been synthesized by using appropriate stabilizer and surfactant viaemulsion polymerization. With both polymerization methods a wide range of sizes (60-361 nm) and monodisperse PMEMA microgels have been obtained. In order todetermine the effect of different reaction parameters on the sizes of PMEMA microgelshave been examined. While PMEMA microgels are in swollen state in acidic mediumand at low temperatures, deswelling occurs in basic medium, at high temperatures andin the presence of electrolyte (salt). In additon to multi-responsive behavior, PMEMAmicrogels are having swelling ability in various organic solvents. Also microgelsinteracting with magnetic particles can gain responsiveness to magnetic field. Multiresponsivebehaviors of PMEMA microgels were investigated by using DLS, UV-visspectrophotometer and zeta potentiometer. As far as we know, there is no report in theliterature about microgels having multi-responsive behavior and we believe that thesePMEMA microgels will have great interest and potentials for various applications.