Anhidrit içeren polimer/halloysit nanotüplerin (P/HNT) tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu

Nanoteknoloji alanında, polimer nanokompozitlerin tasarımı, sentezlenmesi ve uygulamaları büyük önem taşımaktadır. Polimer nanokompozitler; polimer matrisi içinde, nanometrik boyutta organik ve/veya inorganik dolgu malzemelerinin dağılması ile oluşan, yüksek yüzey aktivitesi, geniş yüzey alanı, üstün termal ve mekanik dayanımı olan eşsiz özelliklere sahip malzemelerdir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda; özellikle ilaç taşınımı konusunda, kemik implantında ve vücut içinde dolgu malzemesi olarak kullanılabilecek biyouyumlu ve çevre dostu malzemelerin tercih edildiği görülmektedir. Polimer nanokompozit malzeme hazırlanırken klasik nano katkılı malzemelerin yerine en az bir nano boyutta inorganik katkılı malzemeler kullanılmaktadır. Polimer-kil nanokompozitlerin tüm bu ihtiyaçları karşılayabilecek ve eksiklikleri giderebilecek ideal malzemeler olduğu düşünülmektedir. Polimer-kil nanokompozitlerinin hazırlanması için kullanılan killerden biri halloysit nanotüptür (HNT). Halloysit, kaolin grubuna ait, nanotüp şeklinde doğada bulunan kimyasal yapısı Al2[Si2O5(OH)4].2H2O şeklinde olan, dış yüzeyinde silika iç yüzeyinde alümina tabakası bulunan iki katmanlı tabakalardan oluşan kristalin bir kil mineralidir. Yeşil malzeme olarak geçen ve üzerine çalışmalar yürütülen halloysit nanotüpün ve halloysit nanotüp katkılı kompozit malzemelerin yeşil kimya alanına önemli kazanımları olacağı düşünülmektedir. Bu tez kapsamında; diş veya kemik dolgu malzemesi olarak kullanılabilecek biyouyumlu ve çevre dostu özelliklere sahip, potansiyel malzeme olarak poli(maleik anhidrit-ard-vinil asetat)/halloysit nanotüplerinin (P/HNT) tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu amaçlanmaktadır. Bu hedef doğrultusunda fonksiyonel polimerik yapıların sentezinde monomer sistemlerinin elektron alıcı (A)-verici (D) özelliklerinin rol oynadığı yük transfer kompleksleri (CTC's) oluşumu üzerinden gerçekleşen kompleks radikal kopolimerizasyonu yöntemi ile poli(maleik anhidrit-ard-vinil asetat) kopolimeri (1:1) sentezlenmiştir ve karakterizasyonu yapılmıştır. Polimerik nanotüp; poli(maleik anhidrit-ard-vinil asetat)/halloysit nanotüpleri (P/HNT) ise yük transferi (CTC) üzerinden gerçekleşen in situ çözelti kompleks radikal kopolimerizasyonu ile sentezlenmiştir. Kopolimer ve hazırlanan polimer/kil nanotüp malzemelerin yapısal özelliklerinin aydınlatılmasında; spektroskopik yöntemler, sırasıyla Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi Spektrometresi, Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi ve X-Işını Kırınım Yöntemi (ATR-FTIR, NMR (1H ve 13C) ve XRD), termal yöntemler; Diferansiyel Taramalı Kalorimetre ve Termogravimetrik Analiz (DSC ve TGA), Dinamik Mekanik Analiz (DMA), adsorpsiyon yöntemi olan Brunauer, Emmett ve Teller (BET) ve görüntüleme yöntemi, Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ve malzemenin yüzeyleri hakkında kimyasal bilgi edinmek için yüzey analiz tekniği olan X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) tekniği kullanılmış ve sentezlenen dolgu malzemesinin diş eti hücrelerine uyumluluğunu belirlemek ve hücre canlılığını kontrol etmek için hücre deneyi çalışmaları yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Polimer Nanokompozitler, Polimer/Halloysit Nanotüp (P/HNT), Yük Transfer Kompleksleri (CTC), Poli(maleik anhidrit-ard-vinil asetat).