N-Vinilimidazol temelli kuaterner amonyum fonksiyonel kopolimer hidrojel sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, serbest radikal çözelti polimerizasyonuyla N-vinilimidazol temelli kopolimer hidrojeller sentezlenmiş, bu jeller bazı spektrometrik ve mikroskobik yöntemler ile karakterize edilmiş ve sudaki şişme davranışları incelenmiştir. Komonomer (fonksiyonel monomer) olarak 2-(dimetilamino)etil metakrilat (DMA) ve onun kuaternize türevleri kullanılmıştır. Fonksiyonel monomerler, kuaterner amonyum gruplarına sahip ve amonyum konumlarında farklı zincir uzunluğunda alkil grupları veya benzil grubu içeren yapılardır. Jeller, fonksiyonel monomerin kimyasal yapısına ve kopolimer içindeki oranına göre farklı şişme davranışları ortaya koymuştur. Hidrofilik fonksiyonel monomer varlığı denge şişme oranı (Smaks) değerinde belirgin bir artışa neden olmuş, tüm kopolimerlerde bu değer homopolimer poli(N-vinilimidazole)’e kıyasla daha yüksek olmuştur. 1,0 g homopolimer 4,4 g su tutabilirken, aynı miktar kopolimer için bu değer 61,3 g su ile yaklaşık %1290 kat artmıştır. Kopolimerlerin dengede su içeriği (DSİ) değerleri, homopolimerin DSİ değeri olan 0,815’den çoğunlukla yüksek olmuştur. Bazı kopolimer jeller homopolimere kıyasla neredeyse 12 kat daha hızlı şişmiştir. Homopolimer ve düşük oranda fonksiyonel monomer içeren kopolimer hidrojellerin bir kısmı için Fick-tipi difüzyon söz konusudur ve şişme difüzyon kontrollüdür.