Gümüş nanoparçacıkları içeren antimikrobiyal organik-inorganik hibrit kaplamaların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of antimicrobial organic-inorganic hybrid coatings containing silver nanoparticles
Yazar: BURCU OKTAY
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Nanopartiküller = Nanoparticles

Özet:
Medikal ve endüstri sektöründe antimikrobiyal kaplamalar çok fazla talep görmektedir. Gümüş nanoparçacıkları antimikrobiyal kaplamalarda en çok kullanılan antimikrobiyal ajandır. Gümüşün çok kuvvetli bir antimikrobiyal olması dışında kolay ve ucuz bir metodla elde edilmesi diğer antimikrobiyal ajanlara göre daha fazla kullanılmasını açıklamaktadır. Sol-jel metoduyla hazırlanan UV ile sertleşebilen hibrit kaplamalar diğer kaplamalara göre daha üstün özelliklere sahiptir, bundan dolayı kullanım alanları geniş ve kullanım süreleri uzundur.Bu çalışmanın amacı; nano-gümüş parçacıkları içeren antimikrobiyal organik inorganik hibrit kaplamaları hazırlamaktır. Bu amaçla organik bileşen olarak poli(dimetil siloksan) esaslı üretan akrilat reçine sentezlendi. Organik inorganik yapıların uyumluluğunu sağlamak için 2 faklı birleştirme ajanı sentezlendi. Bunlardan ilki, N-p-hidroksi fenil maleimid ile 3-izosiyanatopropil trietoksisilandan çıkılarak sentezlendi. Birleştirme ajanı prehidroliz edilmiş tetraetoksi silan ile belli oranda karıştırılarak organik kısma katıldı. Diğer birleştirme ajanı, hidroksil sonlu poli(dimetil siloksan) ile 3-izosiyonatopropiltrietoksi silandan sentezlendi ve prehidroliz edilmiş metakriloksipropiltrimetoksi silan ile belli oranda karıştırılarak organik kısma katıldı. Gümüş nanoparçacıkları gümüş nitrattan kimyasal indirgenme metoduyla elde edildi ve uygun miktarda hibrit formülasyon içine katıldı. Polikarbonat plakaların yüzeyi hibrit formülasyon ile kaplandı ve ardından UV ışığı altında sertleştirildi. Hibrit kaplamaların termal, mekanik ve antimikrobiyal özellikleri incelendi. Ayrıca morfolojik, termal, mekanik testler ASTM standartlarına göre gerçekleştirildi.

Abstract:
A great demand for antimicrobial coatings exists in medical and industrial sectors. Silver nanoparticles are an antimicrobial agent which is the most widely used in antimicrobial coatings. Silver is a very powerful antimicrobial agent and it is also prepared by an easy and inexpensive method. Therefore nanosilver is more useful than other antimicrobial agents.UV-curable hybrid coatings prepared by sol-gel method have many advantages when compared to organic coatings, hence hybrid coatings have widespread applications with a long pot life.The aim of this study is to prepare nano-silver containing antimicrobial organic-inorganic hybrid coatings. For this purpose, as an organic component poly (dimethyl siloxane) based urethane acrylate resin was prepared. The resin contributed antimicrobial effect by increasing hydrophobicity of hybrid coating. Two different coupling agents were synthesized to provide the compatibility between organic and inorganic structures. First of them was synthesized from N-p-hydroxyphenyl maleimide and 3-(isocyanatopropyl triethoxysilane). The coupling agent was mixed with prehydrolized tetraethoxy silane and certain amounts of the mixture was added to the organic matrix. The alternative coupling agent was prepared from poly (dimethyl siloxane) diol and 3-(isocyanatopropyl triethoxysilane). It is also mixed with prehydrolized methacryloxypropyl trimethoxysilane and then certain amounts of mixture was added to organic part. On the other hand, silver nanoparticles were prepared by chemical reduction of silver nitrate and the appropriate amounts of them were added into the hybrid formulations. The surface of polycarbonate plate was coated with hybrid formulations and subsequently cured under UV irradiation. The thermal, mechanical and antimicrobial properties of hybrid coatings were investigated.Moreover, morphological, thermal, mechanical tests were applied according to ASTM standards.