Polivinil alkol esaslı iç içe geçmiş ağ yapılı polimerlerin hazırlanması ve bazı özelliklerinin incelenmesi
Preparation of polyvinyl alcohol based interpenetrating networks and investigation of their some properties
Yazar: GAMZE ÇETİN
Danışman: PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Akrilik asit = Acrylic acid ; IPNs = IPNs ; Nanokompozitler = Nanocomposites ; Polivinil alkol = Polyvinyl alcohol

Özet:
Bu çalışma kapsamında poli(vinil alkol)/akrilik asit IPN hidrojelleri (PVA/AA), PVA/AA/Na-montmorillonit IPN nanokompozitleri ve PVA/AA/Halloysit IPN nanokompozitleri sentezlenmiştir. Ürünlerin özellikleri üzerinde PVA:AA bileşiminin, farklı killerin ve kil oranlarının etkisi incelenmiştir. Kil bileşiği olarak Na-montmorillonit ve halloysit, toplam monomer miktarının ağırlıkça %5, 10, 15 ve 25'i olacak şekilde kullanılmıştır. Ayrıca aynı PVA:AA bileşimlerindeki ürünler, farklı oranlarda glutaraldehit ilavesi ile çapraz bağlanarak da sentezler tekrarlanmıştır.Elde edilen nanokompozit ürünler FTIR analizleri, DSC analizleri ve XRD analizleri yapılarak karakterize edilmiş, ürünlerin PVA ve AA % jelasyon değerleri, destile su ve farklı pH değerlerine sahip tampon çözeltilerdeki şişme davranışları incelenmiştir. Bunun yanı sıra sentezlenen ürünlere diklofenak sodyum yüklemesi yapılmış ve ürünlerin ilaç salım sistemlerinde kullanılabilirliği incelenmiştir.FTIR analizleri sonucunda tüm bileşenlerin yapıya katıldığı gözlenmiştir. XRD analizleri sonucunda, Na-montmorilonit ile sentezlenen ürünlerde yüksek kil oranlarında bile dağılmış tabakalı yapının oluştuğu, halloysit ile sentezlenen ürünlerde dağılmamış kil de içeren bir ürün gözlenmiştir. DSC analizleri sonucunda ürünlerin Tg değerlerinin PVA:AA bileşimine ve ürünün içerdiği kil miktarına bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Ürünlerin içerdiği kil miktarının ya da kimyasal çapraz bağlayıcının artması ile akrilik asit jelasyonu ve yapıya katılan PVA miktarı artmıştır. Şişme davranışları incelendiğinde ise ürünlerin denge şişme değerlerinin kil ve çapraz bağlayıcı miktarına bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Ürünlerdeki akrilik asit içeriğinin artması pH duyarlılığının artmasını sağlamıştır. İlaç salım deneyleri sonucunda ise, ürünlerin kil ve glutaraldehit içeriğine bağlı olarak salım değerlerinin değiştiği görülmüştür. Diklofenak sodyumun yükleme ve salım deneyleri sonucunda, kil ile sentezlenen ürünlerin glutaraldehit ile sentezlenen ürünlere benzer performans gösterdikleri, tüm ürünlerin ilaç yükleme kapasitelerinin artan çapraz bağ yoğunluğuna bağlı olarak azaldığı görülmüştür.

Abstract:
In the extension of this study, poly(vinyl alcohol)/ acrylic acid interpenetrating hydrogel networks (PVA/AA), PVA/AA/Na-montmorillonite IPN nanocomposites and PVA/AA/Halloysite IPN nanocomposites were synthesized. The effects of PVA:AA composition, clay type and ratio on the properties of products were investigated. Na-montmorillonite and halloysite was used as clay substance with ratio of 5,10,15 and 25 % by the weight of total monomer amount. The products were also synthesized with different glutaraldehyde contents at the same PVA:AA ratios.The obtained nanocomposite products were characterized by FTIR, DSC and XRD analyses and the gelation ratios of PVA and AA, the swelling behaviors of products in distilled water and buffer solutions with different pH values were investigated. Furthermore, diclofenac sodium was loaded into the products and the usability of the products in drug release systems was investigated.From FTIR analysis results, it was observed that all components participated in the structure. XRD analysis showed that exfoliated structure was observed in the products synthesized with Na-montmorillonite even in the high clay ratios and unexfoliated structure was also observed in the products synthesized with halloysite. From DSC analysis results, it was observed that Tg values of the products depend on the PVA:AA ratios and the amount of clay contained in the product. The gelation ratio of acrylic acid and the PVA content of the IPNs increased with increasing amount of clay or chemical crosslinker in the product. When the swelling behaviours of the products were investigated, it was observed that equilibrium swelling values were changed by depending on the clay and cross-linker amounts. Increasing of acrylic acid content of the products led to the increase of pH sensitivity. As a result of drug release experiments, it was observed that the releasing of drugs was changed by depending on the clay and glutaraldehyde contents of the products. It was seen from the diclofenac sodium loading and releasing studies that the products synthesized with glutaraldehyde and clay have similar performance and drug loading capacities of all products decreased with the increasing of crosslinking density.