Fotobaşlatılmış polimerizasyon yöntemiyle hidrojellerin hazırlanması ve mekanik özelliklerinin saptanması

Abstract

Günümüzde, Fotobaşlatılmış polimerizasyon yöntemi giderek artan bir öneme sahip olmaktadır. Fotobaşlatılmış polimerizasyon yöntemi ile hidrojellerin sentezi üzerine yapılan çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Fotopolimerleşen sistemler , UV veya görünür ışınla aydınlatıldığında etkin radikalleri üretebilecek bir fotobaşlatıcının varlığına ihtiyaç duyarlar ve Polimerizasyonda kullanılan formülasyonların en önemli bileşenlerinden biri fotobaşlatıcılardır. Yüksek absorptiviteye sahip bir fotobaşlatıcı polimerizasyonu başlatan serbest radikalleri meydana getirirken, hidrojel sentezinde kullanılacak olan fotobaşlatıcıların aynı zamanda biyouyumluluğu, suda çözünürlüğü ve zehirleyici olmaması önem taşımaktadır.Bu çalışmada hidrojellerin hazırlanması fotopolimerizasyon tekniğiyle gerçekleştirildi ve fotobaşlatıcıların jelleşmedeki etkinlikleri incelendi. Faklı monomerlerin hidrojellerin su tutma kapasitelerine olan etkiside araştırıldı. Formülasyonlarda farklı konsantrasyonlarda polietilenglikol monoakrilat (PEGMA) ve çeşitli molekül ağırlıklarındaki polietilen glikol diakrilat (PEGDA), ile daha önce sentezlenen tiyokzanton türevi tek bileşenli fotobaşlatıcılar, (9-oxo-9H-Thioxanthen-2-yloxy)-asetik asit (TXOCH2COOH), (9-oxo-9H-Thioxanthen-2-yloxy)-sodyum asetat (TXOCH2COO-Na+), (9-oxo-9H-Thioxanthen-2-ylsulfonyl)-asetik asit (TXSCH2COOH), (9-oxo-9H-Thioxanthen-2-ylsulfonyl)-sodyum asetat (TXSCH2COO-Na+) ve I. Tip ticari bir fotobaşlatıcı, 4-(2-hidroksietoksi)fenil-(2-hidroksi-2-propil) kullanıldı. Formülasyonlar civa lambası ile jelleşme sağlanıncaya kadar aydınlatıldı. Fotopolimerizasyon yöntemi ile hazırlanan hidrojellerin sulu ortamdaki şişme davranışları şişme kapasitelerinin çevresel koşullara göre değişimi( pH ve sıcaklık) araştırıldı. Ayrıca farklı molekül büyüklüklerine sahip diakrilatlar kullanılarak çapraz bağ oranındaki değişimin jelleşme sürelerine ve su tutma kapasitelerine olan etkisi incelendi. Hidrojellerin yüzey morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelendi. Jelleşmenin kinetiğini incelemek amacı ile Fotopolimerizasyon işlemi Foto-DSC ile gerçekleştirildi , faklı ışık yoğunluklarında gerçekleştirilen polimerizasyonların ısı akışı, hızı, monomerlerin dönüşüm yüzdesi saptanarak farklı formülasyonlardaki fotobaşlatıcıların etkinlikleri kıyaslanmaya çalışıldı. Bu çalışmada hazırlanan hidrojellerin su tutma kapasitelerinin oldukça yüksek olduğu bulundu ve pH artışı ile su tutma kapasitelerinde belirgin bir artış saptandı.