Karbon nanotüplerin iyonik karakterli yüksek dallanmış kopolimerlerle su içerisinde disperse edilmesi ve özelliklerinin incelenmesi

Son yıllarda yüksek dallanmış polimerler farklı fiziksel ve kimyasal özellikleri sebebiyle ilgi çekmeye başlamıştır. Yüksek dallanmış polimerler, çok farklı fonksiyonel gruplar içerebilen mimarileri nedeniyle pek çok üstün özelliklere sahip yapılardır. Yüksek çözünürlük ve düşük viskozite gibi özellikleri sebebiyle hem akademik çalışmalarda hem de endüstriyel alanlarda kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada sentezlenen tersiyer amin fonksiyonuna sahip yüksek dallanmış kopolimerlere bağlanan piren fonksiyonalitesi sayesinde kopolimerlerin karbon nanotüplere tutunması sağlanmıştır. Daha sonra iyonik karakter kazandırılmış yüksek dallanmış kopolimerler ile karbon nanotüplerin su içerisinde disperse edilmesi ve karakterizasyonu sağlanmıştır. Bu amaçla ilk adım olarak metil metakrilat monomeri (MMA) ile amin bazlı bir monomer olan 2- (Dietilamino) etil metakrilat (DEAEMA) monomerinin, II. Tip bir fotobaşlatıcı olan benzofenon (BP) varlığında UV ile polimerizasyonu gerçekleştirilmiş ve yüksek dallanmış polimerler elde edilmiştir. Burada kullanılan 2-(Dietilamino) etil metakrilat monomerlerinin yan zincirlerinde bulunan tersiyer amin gruplarının kuvvetli birer hidrojen verici olmaları nedeniyle polimerizasyon esnasında polimer omurgası üzerinde dallanma noktaları oluşturulabilmekte ve bu sayede yüksek dallanmış polimerik yapılar elde edilebilmektedir. İkinci adım olarak fotopolimerizasyon yöntemiyle sentezlenen yüksek dallanmış kopolimerler 1-(Bromoasetil) piren molekülleriyle modifiye edilerek kopolimerlere piren fonksiyonelitesi kazandırılmıştır. Son olarak ise fonksiyonel yüksek dallanmış polimerlerin karbon nanotüp partiküllerine fiziksel etkileşimler sonucu tutunmaları sağlanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucu elde edilen polimer modifiye karbon nanotüplerin organik çözücüler içerisinde çok daha iyi dağılabildiği gözlenmiştir. Hidrofobik karaktere sahip kopolimerler ve karbon nanotüpler, yapıya HCl eklenmesi sonucu asit ile amin fonksiyonaliteleri kuaternize edilerek kopolimerlere bağlı karbon nanotüplerin hidrofilik karakter kazanmaları sağlanmıştır. Böylece su içerisinde disperse olabilen karbon nanotüpler elde edilmiştir. Yapılan çalışmalarda, çeşitli konsantransyonlarda hazırlanan çözeltiler kullanılarak yüksek dallanmış polimerler sentezlenmiştir. DEAEMA monomeri molce % 5, %20, %50 ve %100' lük oranlarda dört faklı çözelti şeklinde hazırlanmıştır. Bu çözeltilerin polimerizasyonu gerçekleştirilerek % dönüşümleri hesaplanmıştır. Elde edilen yüksek dallanmış polimerler ve bunların modifiye hallerinin jel geçirgenlik kromatografisi (GPC), nükleer manyetik rezonans (1H NMR), UV-Visible spektrofotometre, termogravimetrik analiz (TGA) yöntemleri ile karakterizasyonları yapılıp sonuçları incelenmiştir.