Metakrilamit'in mono ve dikarboksilik asitlerle hidrojellerinin hazırlanması ve şişme davranışlarının araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, potasyum persülfat (KPS) başlatıcısı ve metilenbisakrilamit (MBAAm) çapraz bağlayıcısı kullanılarak radikalik kopolimerizasyonla metakrilamitin (MAAm), mono(krotonik asit,CrA) ve dikarboksilik (maleik asit, MAA) asitlerle hidrojelleri hazırlandı ve hazırlanan hidrojellerin şişme davranışları incelendi. Şişme oranına; monomer oranının, başlatıcı ve çapraz bağlayıcı derişiminin ve polimerizasyon sıcaklığının etkileri araştırıldı. MAAm/CrA hidrojelinde, 85/15 MAAm/CrA ( mol/mol), molce %2 KPS, molce %1 MBAAm ve 55oC'ta hazırlanan hidrojellerin maksimum (% 480) şiştiği gözlendi. MAAm/MAA hidrojelinde, 75/25 MAAm/MAA (mol/mol), molce %1 KPS, molce %1 MBAAm ve 55 oC'ta hazırlanan hidrojellerin maksimum (% 1100) şiştiği gözlendi. Optimum şartlarda hazırlanan hidrojellerin SEM analizinde yüzey morfolojisinin; monomer oranı, başlatıcı ve çapraz bağlayıcı derişimine bağlı olarak değiştiği gözlendi. Optimum hidrojellerin şişme davranışına ortam pH'nın, ortam sıcaklığının, ortam elektrolit derişiminin ve türünün etkileri araştırıldı. Her iki hidrojelinde pH=7'de maksimum şişme gösterdiği gözlendi. Her iki hidrojelin şişme davranışlarının ortam sıcaklığı, ortam elektrolit derişimi ve türüne bağlı olarak değiştiği gözlendi. Optimum jellerin oda sıcaklığında damıtık suda şişme kinetiği çalışmaları sonucunda MAAm/CrA jelinin Fick tipi, MAAm/MAA jelinin Nonfickian tipi difüzyon gösterdiği gözlendi. Sentezlenen jellerin karakterizasyonunda; TGA, ATR-FTIR ve SEM tekniği kullanıldı.

In this study, by using potassium persulfate (KPS) initiator, methylenbisacrylamide (MBAAm) crosslinking, methacrylamid? (MAAm) mono (crotonik acid, CrA) and dicarboxylic (maleic acid, MAA) acids hydrogels were prepared with radical copolymerization and the prepared hydrogels? swelling behaviors were investigated. The effects of ratio of monomer, initiator and crosslinker concentration and polymerization temperature to swelling ratio were investigated. In MAAm/CrA hydrogel, maximum (480%) swelling was observed with the hydrogels prepared with 85/15 MAAm/ CrA (mole/mole), KPS mole ratio % 2, MBAAm mole ratio 1% and at the heat of 55oC. In MAAm/MAA hydrogel, maximum (1100%) swelling was observed with the hydrogels prepared with 75/25 MAAm/MAA (mole/mole), KPS mole ratio 1%, MBAAm mole ratio 1% and at the heat of 55o C. In SEM analysis, it was observed that the surface morphology of the hydrogels, prepared under optimum conditions, changed depending on the monomer ratio, initiator and crosslinker concentration. The effects of pH and temperature of the environment, electrolyte concentration and type of environment to swelling behavior of the optimum hydrogels were investigated. At level of pH =7 maximum swelling was observed in both of the hydrogels. It was observed that swelling behavior of both of the hydrogels changed according to the temperature, electrolyte concentration and type of the environment. As a result of experimental studies, optimum gel swelling kinetics in distilled water at room temperature MAAm/CrA gel Fick type, MAAm/MAA gel Nonfickian type diffusion was observed.TGA,FTIR and SEM techniques were used while characterizing the structure of the synthesized gels.