Elektro çekim yöntemiyle poly (styrene-b-ethylene-co-butylene)-b-styrene) triblok kopolimerinden fonksiyonel nanolif eldesi ve uygulamaları
Production of functional nanofibers of poly (styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) triblock copolymer and its applications
Yazar: ESRA AKKULAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN AVCI
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Termoplastik elastomerler, yüksek sıcaklıklarda termoplastik malzemelerin mükemmel işleme özelliklerini, çalışma sıcaklıklarında ise elastomerlerin fiziksel özelliklerini taşırlar. Termoplastikler, rijit termoplastik faz ve yumuşak kauçuk faz olmak üzere çok fazlı malzemelerdir. Fazların bileşim oranlarının değiştirilebilmesi ve rijit faz ile yumuşak faz arasında herhangi bir kovalent bağlanma olmamasından dolayı termoplastikler polimer endüstrisinin önemli bir parçasıdır. 
Termoplastik elastomerler içerisinde stiren bazlı termoplastik elastomerler ve poliüretan blok kopolimerler en önemli termoplastik elastomerlerdir. Tüm bunlar düşünüldüğünde Poli(stiren-etilen-bütadien-stiren) (SEBS) triblok kopolimerleri birçok farklı olumlu özelliklere sahiptir ve farklı uygulamalar için cihazların tasarımı ve gereksinimleri düşünüldüğünde oldukça umut vaat etmektedir.
Bu çalışmada, elektro çekim yöntemiyle SEBS triblok kopolimerinden literatüre göre ilk defa 286 ± 93 nm çapında nanolif başarıyla üretilmiştir. Ayrıca SEBS triblok kopolimerine doğal ve yapay ajan ilave edilerek fonksiyonel nanolifler elde edilmiş, medikal ve su filtrasyonu uygulamalarında kullanımı araştırılmıştır. Bunun için ilk olarak SEBS triblok kopolimerinden nanolif eldesi için proses parametreleri ve optimum çözelti bileşimi belirlenmiş, daha sonra elektro çekim yöntemiyle nano seviyede lifler başarıyla üretilmiştir. Ardından nanoboyutlu TiO₂ çözeltisi hazırlanarak elektrosprey metoduyla SEBS nanoliflerinin üzerine püskürtülmüştür ve su filtrasyonu deneyleri yapılmıştır. Diğer taraftan yaptığımız çalışmadan antibakteriyel aktivitesi yüksek olarak bulunan kekik bitkisinin ekstraksiyonu yapılarak kekik özütü içeren SEBS çözeltisi hazırlanmış ve doğal ajan içeren lifler üretilmiştir. Üretilen SEBS bazlı kompozit nanoliflerin gelecekte medikal alanda ve su filtrasyonu uygulamalarında kullanılabileceği önerilmiştir. 

Anahtar kelimeler: Elektro çekim, Poli(stiren-b-etilen-ko-bütilen)-b-stiren), Nanolif, Elektrosprey, Su Filtrasyonu

Abstract:
Thermoplastic elastomers (TPE) have excellent processing properties at high temperatures and have physical properties of elastomers at service temperatures. Thermoplastics are multiple phase materials which are rigid thermoplastic phase and soft rubber phase.  Thermoplastics are important part of the polymer industry because of manipulability of phases and there is no any covalent bond between rigid and soft phase.
Styrenic thermoplastic polymers and polyurethane block copolymers are some of the most important thermoplastic elastomers. In this regard, poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) (SEBS) triblock copolymer has many positive aspects and is very promising when the design and requirements of devices for different applications are considered. The combination of thermoplastic and elastomeric properties of SEBS triblock copolymer makes it one of the potential materials in the production of large-scale materials. 
In this study, highly elastic and functional nanofibers from SEBS triblock copolymer with the diameters of 286 ± 93 nm were produced successfully by electrospinning for the first time, to the best of our knowledge. Functional nanofibers were also obtained by adding natural and artificial agents to the SEBS triblock copolymer and investigated its use in medical and water filtration applications. For this, first the process parameters and optimum solution composition for the nanofiber of SEBS triblock copolymers were determined, then the nanofier was succesfulley produced by electrospinning. Then nanosized TiO2 solution was prepared and sprayed onto the SEBS nanofibers by electrospray method, and water fitration experiments were performed. In the study, we also demonstrated tyme plant extract with high antibacterial activity which incorporated to SEBS solution to obtain nanofiber containing natural agent. We believe that SEBS-based functional electrospun nanofibers will find wide spread applications in medicine and water purification in the near future.

Keywords: Electrospinning, Poly (styrene-b- (ethylene-co-butylene)-b-styrene), Nanofibers, Electrospray, Water filtration.