Design of a functional composite membrane via particle stabilized emulsion templating

Fonksiyonel malzemeleri mikro-kapsülleme tekniği, değerli veya aşındırıcı malzemelerin kontrollü dağıtımı için ilgi çekici bir tekniktir. Emülsiyon bünyesindeki iç fazda dağılmış damlacıkların malzeme taşıyan fonksiyonel kapsüllere dönüştürüldüğü emülsiyon kalıplama tekniği yaygın olarak bilinmektedir. Damlacıkları içine karışmadıkları kesintisiz fazla dengeleme zorluğu katı parçacık ile stabilizasyon yöntemi ile aşılabilir. Bu yöntemin Pickering emülsiyonu olarak da adı anılmaktadır. Parçacıkların iki faz tarafından kısmi ıslatılması, damlacık çevresindeki sıvı-sıvı ara-yüzeyde öz-toplanma gerçekleştirmesine yol açar. Ortaya çıkan kolloid sistem kontrollü geçirgenlik, mekanik kuvvet ve viskoelastik özellik sağlar. Bu çalışmada, parçacık stabilizasyonu ve emülsiyon kalıplaması kullanılarak, su içeren mikron büyüklükteki damlacıklar buz çözücü malzemeyle yüklenip hidrofobik SBS (Stiren-sütadiyen-stiren) kopolimer ortamına gömülmüştür. Kısmi hidrofobik silika nano-parçacıklardan faydalanılmıştır. Su içeren iç fazın jelleştirilmesinin stabiliteye ve buz çözücü malzemenin kontrollü salımına etkisi incelenmiştir. Temsili bir jel olarak agaroz jel kullanılmıştır. Stabilize edilmiş emülsiyon bir zar oluşturacak şekilde kurutularak kalıplanmıştır. SBS kompozit zar mikro-yapı ve yüzeydeki suyun kontak açısı özellikleri bakımından karakterize edilmiştir. Reolojik çalışmalar fonksiyonel parçacık kafeslerinin ve parçacık miktarının mekanik özellikleri kuvvetlendirdiğini göstermiştir. SBS polimerinin hidrofobik ve termoplastik yapısı geliştirilen kompozit malzemenin bitüm gibi diğer apolar ortamlara entegre edilebileceğini gösterir niteliktedir. Bu sayede buz çözücü polar malzemelerin normal şartlarda uyumlu olmadığı ortamlara katımı ve fonksiyonel salımı gerçekleşebilir.