Akrilamid içeren polimerik hidrojel/kil kompozitlerin hazırlanışı, şişme karakterizasyonları ve yüzeye soğurum özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, akrilamid monomeri ile birlikte yardımcı monomer 2- akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit ve kompozit bir yapı oluşturmak amacı ile sistemlere eklenen bentonit gibi bir kilin oluşturduğu kimyasal çapraz bağlı polimer ve kopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve sentezlenen polimerlerin yüzeye soğurum özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Kimyasal çapraz bağlı akrilamid/2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit/bentonit kompozit kopolimerleri, çapraz bağlayıcılar olarak etilen glikol dimetakrilat ve 1,4-bütandiol dimetakrilat kullanılarak sulu çözeltide serbest radikalik polimerleşme tepkimesi ile hazırlanmıştır. Tepkimede başlatıcı olarak amonyum persülfat, hızlandırıcı olarak N,N,N',N'-tetrametiletilendiamin kullanılmıştır. Sentezlenen kimyasal çapraz bağlı kopolimerlerin yapısal karakterizasyonu Fourier Transform nfrared Spektroskopisi (FT-IR) analizi ile yapılmıştır. Şişme karakterizasyonu için akrilamid/2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit/bentonit kompozit kopolimerlerine 25oC'da dinamik şişme testleri uygulanmıştır. Şişme kinetiği ve difüzyon mekanizması ile ilgili parametreler şişme çalışmaları kullanılarak hesaplanmıştır. Kimyasal çapraz bağlı akrilamid/2-akrilamido-2-metil-1-propansülfonik asit/bentonit kompozit kopolimerlerinin yüzeye soğurum özelliklerini araştırmak için lauths violet gibi bir boyarmadde ve uranil iyonlarını içeren uranyum asetat gibi iki model molekül seçilmiştir. Kimyasal çapraz bağlı akrilamid/2-akrilamido-2-metil-1- propansülfonik asit/bentonit kompozit kopolimerleri, 25oC'ta lauths violetin ve uranyum asetatın sulu çözeltileri ile dengeye gelene dek etkileştirilerek soğurum özellikleri araştırılmıştır. Deneyler sonunda % 22,2-69,1 Lauths violet, % 9,1-29,9 Uranil iyonu soğurumu saptanmıştır.

In this study, it was aimed that synthesis of chemically crosslinked polymers by using acrylamide as monomer with 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid as comonomer and bentonite for water-absorbent composite system, characterization and the investigation of adsorption properties of synthesized polymers. Chemically crosslinked acrylamide/2-acrylamido-2-methyl-1- propanesulfonic acid/bentonite composite copolymers were prepared by free radical polymerization in aqueous solution using ethylene glycol dimethacrylate and 1,4- butanediol dimethacrylate as crosslinkers. Ammonium persulphate as initiator and N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine as accelerator were used in the reaction. Structural characterization of chemically crosslinked acrylamide/2- acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid/bentonite composite copolymers was made with Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis. Dynamic swelling tests were applied to chemically crosslinked acrylamide/2-acrylamido-2- methyl-1-propanesulfonic acid/bentonite composite copolymers at 25oC for swelling characterization. Parameters about swelling kinetics and diffusion mechanism were calculated by using of the results of swelling studies. Lauths violet and uranium acetate (for uranyl ions) were selected as model molecules to investigate adsorption properties of chemically crosslinked acrylamide/2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid/bentonite composite copolymers. Adsorption properties were investigated by interacting of chemically crosslinked acrylamide/2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid copolymers and acrylamide/2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid/bentonite composite copolymers samples with lauths violet and uranium acetate (for uranyl ions) until equilibrium at 25oC. At the end of the experiments 22,2-69,1% lauths violet, and 9,1- 29,9% uranyl ions adsorptions were determined.