Uyarıya duyarlı hidrojeller
Stimuli sensitive hydrogels
Yazar: SERKAN EMİK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÜLTEN GÜRDAĞ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Hidrojeller = Hydrogels ; Şişme oranı = Swelling ratio

Özet:
Bu çalışmada sıcaklığa duyarlı hidrojeller elde etmek amacıyla, N-izopropilakrilamid (NIPAm) monomeri yanında 2-akrilamido-2-metilpropansulfonik asit (AMPS), 2- akrilamido-2-metilpropansulfonik asit sodyum tuzu (NaAMPS) ve glisidilmetakrilat (GMA) komonomerleri ve N,N'-metilenbis akrilamid (NMBA) çapraz bağlama vasıtası kullanılmıştır. Polimerizasyon reaksiyonlan molce %1, %2 ve %3 komonomer ve molce %0.75, %1 ve % 1.25 oranlarında çapraz bağlama vasıtası (NMBA) varlığında, +4°C'da, sulu çözeltide gerçekleştirilmiştir. Ayrıca molce birbirine eşit oranda NaAMPS ve GMA içeren xNIPAM/yNaAMPS/yGMA terpolimerleri de hazırlanmıştır. Hidrojellerin alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) değerleri, Differential Scanning Calorimetry (DSC) analizi ile belirlenmiş olup, farklı sıcaklıklardaki denge şişme değerleri ile şişme (oda sıcaklığında) ve büzülme (55°C'da) değerlerinin zamanla değişiminden yararlanarak zamana göre şişme ve büzülme davranışları belirlenmiştir. Eşit miktarda NMBA (%mol ) içeren hidrojellerde, polimerin yapısında bulunan hidrofilik AMPS veya NaAMPS komonomerlerinin miktarının artması ile oda sıcaklığındaki denge şişme değerlerinin arttığı ve sıcaklığa duyarlılık davranışının değiştiği, su saliminin belli bir sıcaklıkta gerçekleşmeyip, bu sıcaklık aralığının genişlediği belirlenmiştir. Ayrıca aynı %komonomer miktarına sahip hidrojellerde, %NMBA miktarı arttıkça muhtemelen yapıdaki zincirler arası ortalama molekül ağırlığı (Mc) dağılımının çok geniş olması nedeniyle su şahmının değişik sıcaklıklarda ve sürekli olarak gerçekleştiği ve yine %NMBA miktarının artması ile oda sıcaklığındaki denge şişme ve şişme hızı değerleri ile nihai şişme oranı değerlerinin azaldığı görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Sıcaklığa duyarlı hidrojeller, şişme oranı, LCST, şişme kinetiği.

Abstract:
The aim of this work was to prepare thermosensitive hydrogels from monomers of N- isopropylacrylamide (NIPAm), 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS), 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Na salt (NaAMPS) and glysidylmethacrylate (GMA) in presence of a crosslinking agent of N- methylenebisacrylamide (NMBA). Polymerization reactions were carried out at various comonomer concentrations i.e. 1 (mole)%, 2 (mole)%, 3 (mole)% and at various concentrations of crosslinking agent in aqueous solution at 4°C. In addition, xNIPAm/yNaAMPS/yGMA terpolymers containing equal molar amounts of NaAMPS and GMA were also prepared. Lower critical solution temperature (LCST) values of hydrogels were investigated by differential scanning calorimetry (DSC). Equilibrium swelling ratios of NIPAm copolymers were determined both at room temperature and at different temperatures (5,30,40,50 °C). Swelling and deswelling behaviors of copolymers were studied by determining variation of swelling ratio or deswelling ratios copolymers with time. In NIPAm/AMPS or NIPAm/NaAMPS copolymers, containing equal amounts of NMBA but different amounts of AMPS or NaAMPS, the increase in amount of hydrophilic comonomer AMPS or NaAMPS led to an increase in equilibrium swelling ratios of copolymers. It was also observed that when the hydrophilic comonomer content increased water release occurred not in a given temperature discontinuously on the contrary in a wide temperature range continuously. In hydrogels with constant and equal comonomer contents, the increase in NMBA content of copolymer were led to possibly a high molecular weight distribution and for that reason a continuous water release was observed. Increase in NMBA contents of copolymers decreased the values of equilibrium swelling ratios, swelling ratios and swelling rates. Keywords: Thermosensitive Hydrogels, swelling ratio, swelling kinetic, LCST. **>**.