Foto-"click" tepkimesiyle hazırlanan gümüş nanopartikül içeren termoset polimerlerin endüstriyel uygulamaları

Termoset polimerler üç ya da daha çok fonskiyonel gruplara sahip monomerlerin polimerizasyonu sonucu elde edilen yüksek miktarda kovalent çapraz bağ içeren polimerlerdir. Bu çapraz bağların yarattığı molekül ağı erimez ve çözünmez özelliklere sahiptir. Bu malzemeler boyutsal bir kararlılığa sahiptir ve darbe dirençleri yüksektir. Termoset polimerleri oluşturmak için ısı ve/ve ya basınca ihtiyaç duyulabildiği gibi tamamen ısıl ya da basınç işlemleri gerektirmeyen yöntemler de mevcuttur. Fotopolimerizasyon, fotoaktif moleküllerin aydınlatılmasıyla oluşan reaktif türlerin vasıtasıyla gerçekleşen çevreye duyarlı bir polimerizasyon tekniğidir. Termal polimerizasyona göre fotopolimerizasyon tekniğinin, oda sıcaklığında yüksek hızda tepkime gerçekleştirilebilme, daha az enerji tüketilmesi ve çözücüsüz formülasyonların hazırlanabilmesi gibi birçok üstün özellikleri vardır. Tepkimeye girecek formülasyondaki monomer ve diğer kimyasalları düzenleyerek tepkime sonrasındaki sertlik, renk, çözünürlük, geçirgenlik, yapışkanlık, elektriksel iletkenlik gibi malzemenin performansına etki eden özellikler kolaylıkla ayarlanabilmektedir. Gümüş antibakteriyal özelliği sayesinde bakteri ve mantar oluşumunu önleyen ve varsa öldüren bir metaldir. Hijyen gerektiren uygulama alanlarında antibakteriyel özellik sağlamasından dolayı nano-seviyede gümüş veya gümüş tuzu içeren nanokompozit malzemelerin kullanımı son yıllarda gittikçe artmaktadır. Bu noktadan hareketle, fotokimyasal yöntemlerle başlatılmış "Click" tepkimesi kullanımıyla gümüş nanopartikülleri içeren termoset malzemeler hazırlanmıştır.Bu yöntemde birbirleriyle yarışan iki farklı fotokimyasal indirgenme tepkimesi rol oynamaktadır. UV ışığıyla uyarılan fotobaşlatıcının parçalanmasıyla oluşan radikaller bakır(II)'yi bakır(I)'e indirgerken hem de Ag(I)NO3'ı metalik gümüşe (Ag(0)) indirgemektedir. Üç ya da dört fonksiyonlu azit-alkin molekülleri üretilen bakır(I) iyonlarıyla katalizlenerek başarılı bir şekilde çapraz-bağlı yapılara dönüştürülmüştür. Diğer taraftan indirgenme tepkimeleri moleküler boyutta gerçekleştiği için elde edilen gümüş partikülleri de nanometre boyutundadır. Bu tepkimeler sonucunda gümüş nanopartiküller içeren çapraz-bağ oranı oldukça yüksek termoset polimerler başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Elde edilen malzemelerin yapıları FT-IR spektroskopiyle aydınlatılmıştır. Termal özellikleri incelendiğinde gümüş nanopartikülleri içeren polimerlerin içermeyen polimerlere göre daha kararlı oldukları gözlemlenmiştir. Antibakteriyel aktiviteleri incelendiğinde gümüş nanopartiküller içeren malzemeler gram-pozitif (Staphylococcus Aureus) ve gram-negatif (Escherichia Coli) bakterilerine karşı yüksek etkinlik göstermişlerdir.