Yeni fonksiyonel metakrilat polimerlerinin elektrokinetik ve yüzey özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Üniversitemiz Kimya Bölümü polimer kimyası laboratuvarında 2-[(metoksi-1,3-benzatiyazol-2-il)amino]-2oksoetil metakrilat (MBAOM) ve glisidilmetakriklat (GMA) monomerlerinden üç farklı kompozisyonda sentezlenmiş olan MBAOM-GMA kopolimerlerinin su içerisindeki çeşitli elektrokinetik özellikleri (pH’ya bağlı zeta potansiyel değişimi, sıfır yük noktası, farklı değerlikli metal iyonlarının zeta potansiyele etkisi) ile bazı yüzey özellikleri (su ile temas açısı, hidrofobik karakteri ve serbest yüzey enerjisi) incelenmiştir. Deneylerde kullanılan metakrilat kopolimerlerinin kompozisyonları şunlardır: %77 MBAOM - %23 GMA, %45 MBAOM - %55 GMA ve %19 MBAOM - %81 GMA. Deneylerde kullanılan metal tuzları şunlardır: FeCl3, CaCl2 ve KCl. Serbest yüzey enerjisi hesaplamalarında kullanılan test sıvıları su, etilenglikol ve diiodometan’dır. Yüzey enerjisi hesaplamaları üç farklı yöntemle (Zisman, Fowkes ve Van Oss Asit-Baz) gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, (i) Metakrilat kopolimerlerinin kimyasal yapısının gerek elektrokinetik ve gerekse yüzey özellikleri üzerinde belirleyici bir etkiye sahip olduğu, (ii) Kopolimerlerin GMA oranının artmasıyla hidrofobik karakteri artmakta ve buna uygun olarak serbest yüzey enerjisi azalmaktadır (iii) kopolimerlerin zeta potansiyeli üzerinde metal iyonu tipinin çok önemli etkisi vardır ve +3 değerlikli metal iyonları kopolimerlerin negatif olan yüzey yükünü veya zeta potansiyelini pozitife çevirebilmektedir.

In this study, various electrokinetic properties (pH dependent zeta potential change, Iso-electrical point, effects of metal ions with different valence number on zeta potential) and some surface properties (contact angle with water, hydrophobic character and surface free energy) of MBAOM (2-[(methoxy-1,3-benzothiazole-2-il)amino]-2-oxoethylmethacrylate) - GMA (glycidylmethacrylate) copolymers synthesized from MBAOM) and GMA monomers in polymer chemistry laboratory at the Department of Chemistry in our University. Composition of copolymers used in the experiments are 77% MBAOM - 23% GMA, 45% MBAOM - 55% GMA and 19% MBAOM - 81% GMA. Metal salts are FeCl3, CaCl2 ve KCl. Test liquids used in the calculations of surface free energy are water, ethylene glycol and diiodo methane. Surface free energy calculations were performed by Zisman, Fowkes and Van Oss Acid-Base methods. As a result, (i) Chemical composition (structure) of the copolymer has a determining effect both on their electrokinetic and surface properties. (ii) Hydrophobic character of the copolymer increases and according to this its surface free energy decreases with increasing of GMA ratio in the copolymer composition. (iii) Metal ion type has a great effect on zeta potential of the copolymers, that is, metal ions with trivalent are able to reverse the surface charge or zeta potential of copolymers from negative to the positive.