Hızlı şişen makrogözenekli hidrojellerin donmuş çözeltilerden elde edilmesi
Özet
Bu çalışmada, 2-akrilamido-2-metilpropan sülfonik asit sodyum tuzu’nun (AMPS) sulu ortamlarda N,N-metilenbisakrilamid (BAAm) çapraz bağlayıcısı ile kopolimerizasyonu incelenmiştir. AMPS monomeri ile BAAm çapraz bağlayıcısının sulu çözeltileri başlatıcı amonyum persülfat (APS) ile hızlandırıcı N,N,N’,N’-tetraetilmetilendiamin (TEMED) redoks başlatıcı sistemi ile polimerizasyon sisteminin donma noktasının altında ve üzerinde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen hidrojellerin şişmiş durumdaki elastik modülleri, sudaki şişme oranları, aseton ve sudaki büzülme ve şişme hızları ölçülmüştür. Taramalı elektron mikroskobu yardımı ile polimer ağyapılarının morfolojileri incelenmiştir. Hidrojellerin şişme ve elastik özelliklerinin -8ºC gibi bir jel hazırlama sıcaklığında belirgin bir şekilde değiştiği gözlenmiştir. -8ºC’nin altında sentezlenen hidrojelleri oluşturan ağyapıların gözenekli olduğu ve gözenek çaplarının 30-50 mm arasında değiştiği buna karşılık -8ºC ve üzerinde sentezlenen ağyapıların gözenek içermediği görülmüştür. Hazırlanan Poli(AMPS)(PAMPS) hidrojellerinin mikroyapısının, karnıbahara benzeyen ve değişik büyüklüklerde agregatlar içeren, reaksiyona bağlı faz ayrılma mekanizmasıyla oluşan makrogözenekli ağyapılardan belirgin bir şekilde farklı oldukları ortaya çıkarılmıştır. Bununla birlikte, -8ºC’nin altında sentezlenen PAMPS hidrojelleri için, suda ve asetonda tamamen tersinir şişme-büzülme eğrileri elde edilmiştir. -8ºC’nin altında oluşan jeller, denge şişme hacimlerine 30 saniyede ulaşırken, yüksek sıcaklıklarda oluşan jellerin suda denge durumlarına ulaşmaları için 1 saat gerekmiştir. Ayrıca, şişmiş PAMPS jelleri asetona daldırıldığında, -8ºC’nin altında hazırlanan jeller 5 ile 10 dakika arasında büzülerek dengeye ulaşırken, yüksek sıcaklıklarda sentezlenenler ise hacim değişimlerine dayanamayarak parçalanmıştır. Böylelikle, jel hazırlama sıcaklığının -8ºC’nin altına indirilmesi ile hacim değişimlerine karşı dayanıklı süper hızlı şişen PAMPS hidrojelleri elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Hidrojel, şişme, donma, makrogözenek.
Tam Metin: PDF