Bazı yeni makro raft ajanları kullanarak blok kopolimerlerin sentezi ve fizikokimyasal karakterizasyonu

Polimerler, akademik ve ticari açıdan önemli bir materyal sınıfını oluşturmaktadırlar. Sentez metodlarına bağlı olarak farklı morfolojiye sahip birçok polimer elde edilebilir. Yaygın uygulama alanları ile multidisipliner çalışmalara olanak sağlayan ve nanoteknoloji ile uyumlu olan blok/graft kopolimerler son yılların en çok dikkat çeken polimer sınıfı olup, birçok araştırmanın konusunu oluşturmaktadırlar. Blok/graft kopolimerler, biyolojik materyaller ve nanomalzemeler ile kompozit oluşturması gibi üstün özellikler göstermektedirler. Serbest radikal polimerizasyonu ile elde edilen polimerlerin molekül ağırlığı dağılımının geniş olması, polimer yapısı ve molekül ağırlığı kontrolünün mümkün olmaması sebebiyle düşük polidispersiteye sahip polimerlerin sentezinde kontrollü radikal polimerizasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Son yıllarda Kontrollü/'Yaşayan' Radikal Polimerizasyon Teknikleri (CLRP) olarak gösterilen, Nitroksid Başlatıcılı Radikal Polimerizasyon (NMP), Tersinir Katılma-Ayrılma Zincir Transfer Polimerizasyonu (RAFT) ve Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu (ATRP) önceden tahmin edilebilir molekül ağırlıklı ve dar polidispersiteli karmaşık makromoleküler yapıların sentezinde çok yönlü olarak kullanıldıklarından son zamanlarda oldukça fazla ilgi çekmektedir. Ayrıca CLRP teknikleri, monomerlerin ve çözücülerin çok fazla saflaştırılmasını gerektirmediğinden ve çok çeşitli fonksiyonel grupları tölere edebildiğinden iyonik polimerizasyon tekniklerine göre daha avantajlı olarak görülmektedir. N-izopropilakrilamit (NIPAM) oldukça önemli, iyonik olmayan akrilamit monomerlerinden birisidir ve yıllardır yoğun bir araştırma konusu olmuştur. Çok yaygın olarak çalışılmasının nedenlerinden biri poli(N-izopropilakrilamit)'in (PNIPAM) suda 32°C civarında aşağı kritik çözelti sıcaklığına (LCST) sahip olmasıdır. Bu sıcaklık insan vücut sıcaklığına (37°C) yakındır ve böylece PNIPAM, ilaç taşıyıcı sistemler, biyoayırma ve katalizör geri kazanımı gibi alanlarda kullanılmaktadır. Bu çalışmanın ilk kısmında S-Dodesil-S′-(α,α′-dimetil-α′′-asetikasit) tritiyokarbonat (DDMAT)(R-2) ve S-S'-Bis(α,α′-dimetil-α′′-asetik asit)tritiyokarbonat (BDATC)(R-1) Zincir Transfer Ajanları sentezlendi. İkinci kısmında, R-2 ile polietilen glikol (Mn:2000 ve 8000) reaksiyonu ile Makro RAFT ajanı sentezlendi. Sentezlenen Makro RAFT ajanı ile NIPAM ve MMA polimerleştirildi. R-2 ile 4-vinil benzil klorür, stiren, n-bütil metakrilat, tert-bütil metakrilatın ve N-izopropilakrilamit monomerlerinin ilk önce homopolimerleri sentezlendi. Daha sonra elde edilen homopolimerlerle 4-vinil benzil klorür, stiren, n-bütil metakrilat, tert-bütil metakrilatın ve N-izopropilakrilamitin blok kopolimerleri sentezlendi. Elde edilen Pvbc ve stiren blok kopolimerlerin vinil uçlarından polietilen glikol ile graft kopolimerler elde edildi. Makro RAFT ajanı ile polimerleştirilen PNIPAM polimerinin şişme oranları ve LCST değeri bulundu. Stirenin ve vinil benzil klorürün polimerizasyon kinetiği incelendi. Ayrıca RAFT polimerizasyonu ile stiren ve vbc monomerinin gelişi güzel kopolimerleri elde edildi. Başlatıcı olarak N, N'-bis azobütironitril (AIBN) ve katalizör olarak DCC/DMAP ikilisi kullanıldı. Polimerizasyon çözücüsü olarak toluen kullanılmıştır. Sentezlenen polimerlerin yapıları, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ve Proton Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (1H-NMR) ile karakterize edildi. Kopolimerin camsı geçiş sıcaklıkları Diferansiyel Tarama Kalorimetresi (DSC) ile ölçüldü. Polimerlerin Mw/Mn ve ortalama molekül ağırlıkları Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC) ile belirlendi. Kırık yüzey görüntüleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yapıldı.