Synthesis, characterization and investigation of sorption properties of acrylamide based novel cationic hydrogels

Bu çalışmada, çapraz bağlı polimer üretiminde yaygın kullanılan akrilamid ile yeni polimerik taşıyıcı/soğurucu hidrojellerin ve yarı-IPN'lerin üretimi amaçlanmıştır. Hidrojeller ve yarı-IPN'ler, yardımcı monomer olarak (3-akrilamidopropil)trimetil amonyum klorür, çapraz bağlayıcı olarak poli(etilen glikol) diakrilat ve poli(etilen glikol) dimetakrilat kullanılmasıyla çözelti ortamında serbest radikal polimerleşmesi ile hazırlanmıştır. Yarı-IPN yapının sentezlenmesi için poli(etilen glikol) kullanılmıştır. Hazırlanan kimyasal çapraz bağlı polimerlerin yapısal karakterizasyonu Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FT-IR) kullanılarak belirlenmeye çalışılmıştır. Hidrojellerin ve yarı-IPN'lerin yüzey gözenekliliği hakkında bilgi edinebilmek için SEM mikrografları alınmıştır. Çapraz bağlı kopolimerlerin şişme özelliklerini araştırmak amacıyla 25oC'da dinamik şişme testleri uygulanmıştır. Elde edilen veriler yardımıyla şişme kinetiği ve difüzyon mekanizması ile ilgili parametreler hesaplanmıştır. Hidrojellerin ve yarı-IPN'lerin soğurum özelliklerinin araştırılması amacıyla model molekül olarak kalkon karboksilik asit gibi anyonik bir boyarmadde seçilmiştir. Çapraz bağlı kopolimerlerin suda yüksek oranda şişme kapasitesine sahip oldukları ve kalkon karboksilik asiti sulu çözeltilerden yüksek oranda soğurdukları belirlenmiştir.It was aimed that produce a new polymeric carrier/sorbent hydrogels and semi-IPNs by using acrylamide which is commonly used to produce crosslinked polymer. Hydrogels and semi-IPNs were prepared by free radical polymerization in aqueous solution using (3-acrylamidopropyl)trimethyl ammonium chloride as comonomer, poly(ethylene glycol) diacrylate and poly(ethylene glycol) dimethacrylate as crosslinkers. Poly(ethylene glycol) were used to synthesis semi-IPN structure. Structural characterization of prepared chemically crosslinked polymers were tried to determine by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Scanning Electron Microscopy (SEM) micrographs were taken for determination of surface porosity of hydrogels and semi-IPNs. Dynamic swelling tests were applied at 25oC for the purpose of investigation of swelling properties of crosslinked copolymers. According to obtained data, parameters concerning swelling kinetics and diffusion mechanism were calculated. An anionic dye such as calconcarboxylic acid was selected as model molecule to investigate of adsorption properties of hydrogels and semi-IPNs. It was determined that crosslinked copolymers have swelling capacity in water and they adsorbed dye of calconcarboxylic acid from aqueous solutions in high level. Key words: Acrylamide, hydrogel, (3-acrylamidopropyl)trimethyl ammonium chloride, interpenetrating polymer network, poly(ethylene glycol), sorption, Calconcarboxylic acid