MANYETİK ALAN VE SICAKLIK DUYARLI POLİ(Nt

MANYETİK ALAN VE SICAKLIK DUYARLI POLİ(N-t-BÜTİLAKRİLAMİTKO-AKRİLAMİT)/POLİ(VİNİL METİL ETER) YARI-İÇİÇE GEÇMİŞ AĞ
YAPILI FERROJELLERİNİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU
(Yüksek Lisans Tezi)
Döne YÖRÜK
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Temmuz 2006
ÖZET
Bu çalışmada, sıcaklık ve manyetik alana duyarlı poli(N-t-bütilakrilamitko-akrilamit)/poli(vinil metil eter) (P(TBAAm-ko-AAm)/PVME) yarı-IPN
hidrojelleri TBAAm ve AAm monomerleri ve N-N'-metilen bis akrilamit
(MBAAm) çapraz bağlayıcı varlığında, PVME polimeri beraberinde
amonyum persülfat (APS) ve N,N,N',N'-tetrametiletilendiamin (TEMED)
redoks başlatıcı çifti kullanılarak metanol içerisinde serbest radikal
kopolimerleşme tepkimesi ile sentezlenmiştir. Sentezlenen bu saf jeller,
bir hafta sulu FeCl3.6H2O/FeSO4.7H2O çözeltisinde bekletildikten sonra;
HNO3 çözeltisinde yarım saat için ısıtılmıştır. Daha sonra bu jeller sulu
KOH/KNO3 çözeltisi ile muamele edilerek Fe3O4 magnetitlerini içeren
manyetik jeller oluşturulmuştur. Bu jellerin manyetik özellikleri elektron
spin rezonans (ESR) ile belirlenmiştir. Polimer jellerin içindeki magnetit
partiküllerin varlığı ESR ile tespit edilmiştir. ESR spektrumundan
manyetik jelin ve magnetitin maksimum sinyal şiddeti değerleri
ölçülmüştür. Manyetik jellerin davranışı ve şekli üzerine elektrik alan
etkisi araştırılmıştır. Elektrik alana yerleştirilen bu jellerin hızlı ve
tersinir olarak bükülerek cevap verdiği gözlemlenmiştir. Saf ve
manyetik
P(TBAAm-ko-AAm)/PVME
hidrojellerin
bir
kısmı
sabit
miktarda PVME ve değişen miktarlarda MBAAm çapraz bağlayıcı; diğer
bir kısmı sabit miktarda MBAAm ve değişen miktarlarda PVME polimeri
içerecek şekilde hazırlanmıştır. Her iki kısımdaki hidrojellerin saf sudaki
denge şişme oranlarının sıcaklıkla ve zamanla değişimi incelenmiştir.
Sıcaklık duyarlı P(TBAAm-ko-AAm)/PVME hidrojellerin şişme oranlarına
çapraz bağlayıcı (MBAAm), PVME ve manyetik partiküllerin (Fe3O4)
miktarının etkisi araştırılmıştır. Çapraz bağlayıcı artışıyla jellerin şişme
oranlarında belirgin bir azalma olduğu belirlenmiştir. Diğer taraftan,
PVME miktarının artışı jellerin
şişme oranlarının artmasına neden
olmuştur. Jel içerisindeki manyetik partiküllerin (Fe3O4) miktarı da jelin
şişme oranını etkilemiştir. Magnetit/polimer oranı artışıyla jelin şişme
oranında azalma olduğu bulunmuştur. Ayrıca bu hidrojellerin saf suda,
10ºC ve 40ºC sıcaklık aralığında puls eğrileri oluşturularak şişmebüzülme kinetikleri incelenmiştir. Saf ve manyetik jellerin TGA ölçümleri
alınarak termal karekterizasyonu yapılmıştır. Magnetit (Fe3O4) içeren
manyetik jellerin termal kararlılığının saf jellerinkinden daha yüksek
olduğu bulunmuştur. Bu iki tür jelin FT-IR spektrometresinde ölçümleri
alınarak
yapı
karakterizasyonu
gerçekleştirilmiştir.
P(TBAAm-ko-
AAm)/PVME ferrojellerinin ve hidrojellerinin arayüzey ve yüzeyinden
alınan SEM ve EDS görüntüleri ile jellerin yüzey karakterizasyonu
gerçekleştirilmiştir.
Bilim Kodu
: 201.1.117
Anahtar Kelimeler : IPN, poli(N-t-bütilakrilamit-ko-akrilamit)/poli(vinil
metil eter), ferrojel
Sayfa Adedi
: 67
Tez Yöneticisi
: Doç. Dr. Tuncer ÇAYKARA