Maleik asit, nişasta ve kaolin içeren akrilamid esaslı kompozit hidrojellerin hazırlanması, karakterizasyonu ve yüzeye soğurum çalışmalarının değerlendirilmesi

Abstract

In this study, acrylamide monomer and maleic acid as a comonomer and in order to form a composite structure with starch as a naturel polymer and kaolin as a clay mineral have been synthesized for the production of chemically crosslinked copolymers. Hydrogel systems were prepared by free radical polymerization in aqueous solution using poly(ethylene glycol) diacrylate as a crosslinker. Structural characterization of prepared chemically crosslinked polymers were tried to determine by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs were taken for determination of surface porosity of hydrogels. Dynamic swelling tests were applied at 25oC for the purpose of investigation of swelling properties of crosslinked copolymers. According to obtained data, parameters concerning swelling kinetics and diffusion mechanism were calculated. A cationic dye such as toluidine blue was selected as model molecule to investigate of adsorption properties of hydrogels. It was determined that crosslinked copolymers adsorbed dye of toluidine blue from aqueous solutions in high level.

Bu çalışmada, yardımcı monomer olarak maleik asit ve nişasta gibi doğal bir polimer/polisakkarit içeren akrilamid esaslı polielektrolit karakterde yeni hidrojellerin sentezlenmesi amaçlanmıştır. Hidrojel sistemler, poli(etilen glikol)diakrilat gibi bir çapraz bağlayıcı kullanılarak, çözelti ortamında serbest radikal polimerleşmesi ile elde edilmiştir. Yeni bir kompozit malzeme oluşturmak amacı ile hazırlanan çapraz bağlı polimerik örnekler kaolin gibi bir kil mineralinin sudaki süspansiyonunda uzun süre bekletilerek çapraz bağlı sisteme kaolin mineralinin yerleştirilmesi sağlanarak bazı fiziksel özelliklerde yeni iyileştirmeler amaçlanmıştır. Kimyasal çapraz bağlı kopolimerlerin yapısal karakterizasyonu Fourier Transform Ġnfrared Spektroskopisi (FT-IR) analizi ile yapılmıştır. Hidrojellerin yüzey gözenekliliği hakkında bilgi edinebilmek için taramalı elektron mikroskopi (SEM) fotoğrafları değerlendirilmiştir. Çapraz bağlı kopolimerlerin şişme özelliklerini araştırmak amacıyla 25oC’da dinamik şişme testleri uygulanmıştır. Elde edilen veriler yardımıyla şişme kinetiği ve difüzyon mekanizması ile ilgili parametreler hesaplanmıştır. Çapraz bağlı kopolimerlerin soğurum özelliklerinin araştırılması için, toluidin blue gibi bir katyonik boyarmadde seçilmiştir. Bu çalışmada sentezlenen polimerik sistemlerin toluidin blue boyarmaddesini sulu çözeltilerden yüksek oranda soğurdukları belirlenmiştir.