Kenevir yan ürünlerinden polimer kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu

Son yıllarda tüm dünyada artan çevre ve ekonomik sorunlar nedeniyle insanlar sürdürebilir ve daha ulaşılabilir ürünlere yönelmektedir. Her alanda karşımıza çıkan petrol bazlı, atıkları yıllarca doğada bozunmadan kalan ve çevreye büyük zararlar veren polimerlerin yerine sürdürülebilir alternatifler dikkat çekmektedir. Çeşitli ve zengin içeriklere ve yapılara sahip bitkiler eskiden beri birbirinden farklı alanlarda kullanılmaktadır. Bitkiler kozmetik, ilaç, tıp, kağıt, kumaş, polimer gibi alanlarda hammadde ya da yardımcı madde olarak endüstride kullanılmaktadır. Buradan yola çıkarak çalışma konusu olarak polimer üretiminde bu zamana kadar kullanılmamış kenevir tohumu yağı ve keten tohumu yağından biyobozunur polimer film sentezi seçilmiştir. Polimerlerin üretimi için ilk aşamada, keten ve kenevir tohumu yağları formik asit ve hidrojen peroksit ile epoksillenmiş daha sonra farklı miktarlarda polietilen glikol eklenmiş ve Fe(NO3)3.9H2O katalizörlüğünde yağların hidroksillenmesi sağlanmıştır. Son adımda da toluen diizosiyanat ile kopolimerlerin reaksiyonu sonucu biyobozunur poliüretan filmler elde edilmiş ve vakum etüvde kurutulmuştur. Elde edilen polimer filmler Fourier Dönüşümlü İnfrared Spektrofotometre (FTIR), Termogravimetrik Analiz (TGA), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) gibi yöntemler kullanılarak karakterize edilmiştir. Polimer filmlerin sudaki şişme testleri ve fosfat tampon tuz çözeltisi içindeki biyoparçalanma süreleri belirlenmiştir. Sonuç olarak; polimer filmlere uygulanan biyoparçalanma testine göre polimerlerin bir haftada en az %11,42, en fazla %65,47 oranında bozunduğu, iki hafta sonunda ise en az %29,34, en fazla %89,34 oranında bozunduğu tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra yapılan şişme analizinde polimer yapısındaki çapraz bağların fazla olmasının şişme oranını azalttığı belirlenmiştir. Yapılan Fourier Dönüşümlü İnfrared Spektrofotometre (FTIR) analizinde epoksit grubuna ait pikler, Polietilen glikole ait C-O-C pikleri ve üretan bağlarına ait pikler gözlenmiştir. Termogravimetrik Analiz (TGA)'inde polimer filmlerin üç ya da dört basamaklı bozunmaya uğradığı belirlenmiştir. Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) analizinde sentezlenen polimer filmler, yapılan literatür taraması sonucunda bulunan diğer bitkisel yağlar kullanılarak sentezlenen poliüretan filmlere göre daha yüksek sıcaklıklara ulaştığı gözlemlenmiştir. Yapılan analizler ve testler sonucunda yumuşak, esnek ve biyobozunur, kenevir tohumu yağı ve keten tohumu yağı bazlı poliüretan filmlerin sentezlenebildiği ve endüstride alternatif olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.