PEO-PPO-PEO triblock copolymers in aqueous solutions: Micellization & self-assembly into fiberlike aggregates

Pluronik olarak da adlandırılan sulu poli(etilen oksit)-poli(propilen oksit)-poly(etilen oksit) (PEO-PPO-PEO) üçlü blok kopolimerlerinin fizikokimyasal özellikleri uzun zamandan beri araştırılmaktadır. Misel yapılara ait faz diagramı bilinmektedir ve bu yapılar ilaç salınım sistemlerinden mezogözenekli metal oksit sentezine kadar birçok uygulamada kullanılmaktadır. Bu tezde pluronik F127 (PEO)106-(PPO)70-(PEO)106 nın seyreltik sulu çözeltilerinde miselizasyon ve kendinden yapılanma özellikleri incelendi. İlk kez kritik miselleşme sıcaklığının altında fiber yapıda çökelti oluşumu gözlendi. Bu fiber yapıdaki çökeltilerin beklenmeyen kendinden yapılanmalarını etkileyen faktörleri anlayabilmek için Pluronik F127nin miselizasyon davranışı Dinamik Işık Saçılımı (DLS) tekniği ile, farklı polimer konsantrayonu ve beş farklı sodium tuzu ortamında, sistematik bir şekilde incelendi. Sulu çözeltilerde kosmotropik CO32-, CH3COO- ve Cl- anyonların varlığında kritik miselizasyon sıcaklıklarının tuz konsantrasyonlarının artışı ile lineer olarak azaldığı bulundu. Kaotropic anyonların varlığında ise SCN- ve I- tuz konsantrasyonalrının artışı ile kritik miselleşme sıcaklıklarının arttığı gözlemlendi. Pluronik F68 (PEO)80-(PPO)30-(PEO)80 için de, Pluronik F127 ile kıyaslandığında yüksek PEO miktarı sebebiyle yaklaşık 30 derece daha yüksek sıkcalıklarda görülmek ile birlikte, benzer bir davranış görüldü. PEO ve PPO'nun suda çözünür olması Pluronik F127' nin kritik miselleşme sıcaklığının altında oluşturduğu suda çözünmeyen fiber şekilde çöken kendinden yapılanmaların anlaşılmasını zorlaştırmaktadır. Literatürde PEO'in sulu çözeltilerde oluşturduğu beklenmeyen yapılanmalar ile ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada, PEO yapılanmasının fiber şekilli çökelti oluşumuna etkisini anlamak amacıyla beş farklı moleküler ağırlığa sahip sulu PEO çözeltileri de DLS ile incelendi. Yaklaşık 40-45 oC derecesıkcalıklarda suyun PEO için iyi solventten teta solvent durumuna geçtiği gözlendi. Bazı deneylerde PEO çökeltilerinin aynı sıcaklık aralığında oluştuğu tespit edildi. Bu gözlemleri, 25 oC' de kendinden yapılanan fiber şekilli çökelti oluşumu ile doğrudan ilişkelendirmek mümkün olmasa da, PEO' in başlangış safhasındaki bu çeşit oluşumlarının kendinden yapılanma için bir tetikleyici olduğu düşünülmektedir.