Bu tez kapsamında, yeni tip diblok kopolimerlerin sentezi ve çevresel etkilere
duyarlı poli[2-(N-morfolino)etil metakrilat] (PMEMA) mikrojellerinin sentezinde
stabilizör olarak kullanımları üzerine çalışmalar yapılmıştır. Yeni tip suda çözünebilir
stabilizörler olan poli[2-(diizopropilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(N-morfolino)etil
metakrilat] diblok kopolimerleri, PDPA-b-PMEMA, grup transfer polimerizasyonu ile
sentezlenmiş, GPC ve proton NMR spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Bu diblok
kopolimerlerin sulu ve susuz ortam çözelti davranışları incelenmiş ve PDPA-zengin
(molce % 80-81 PDPA içeren) PDPA-b-PMEMA diblok kopolimerlerinin n-alkanlarda
misel oluşturdukları gözlenmiştir. Misel oluşumundan yararlanarak, bu diblok
kopolimerler PMEMA mikrojellerinin dispersiyon polimerizasyonuyla sentezinde
stabilizör olarak kullanılmıştır. Benzer şekilde, sulu ortamda emülsiyon
polimerizasyonuyla uygun bir stabilizör ve surfaktan kullanarak PMEMA mikrojeller
elde edilmiştir. Her iki polimerizasyon yöntemi ile oldukça geniş ebat aralığında (60-
361 nm) ve oldukça monodispers (tekdüze) mikrojeller elde edilmiştir. Elde edilen
PMEMA mikrojellerinin ebatları üzerine çeşitli reaksiyon parametrelerinin etkileri
incelenmiştir. Mikrojeller düşük pH’larda şişme, bazik pH’larda büzülme, 34 °C’nin
altındaki sıcaklıklarda şişme ve 34 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda büzülme ve nötr
pH’ta ortama elektrolit (tuz) ilavesi ile büzülme davranışı gösterdikleri ortaya
konmuştur. Üç farklı çevresel etkiye (pH, sıcaklık, tuz konsantrasyonu) birden
duyarlılık gösterebilen PMEMA mikrojeller farklı organik çözücülerde de şişme
davranışı göstermektedir. Ayrıca elde ettiğimiz PMEMA mikrojellerinin asidik
hidrofilik manyetik partiküllerle etkileşim yaptıkları gözlemlenmiştir. PMEMA
mikrojellerinin çevresel etkilere duyarlılıkları dinamik ışık saçılması (DLS), UV görünür bölge spektroskopisi ve zeta potansiyometresi kullanılarak incelenmiştir.
Literatürde henüz çoklu çevresel etkiye (pH, sıcaklık, tuz konsantrasyonu, organik
çözücü ve manyetik alan) birden duyarlı mikrojel örneği yer almamaktadır. Sentezlenen
PMEMA mikrojellerinin geniş bir uygulama alanı bulacağı kanaatindeyiz.
A series of novel diblock copolymer has been synthesized and used in the
synthesis of poly[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate] (PMEMA) microgels having
stimuli-responsive behavior. As novel stabilizer, poly[2-(diisopropylamino)ethyl
methacrylate]-b-poly[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate] diblock copolymer, PDPA b-PMEMA, has been synthesized via group transfer polymerization and characterized
using GPC and proton-NMR spectroscopy. Solution behaviors of diblock copolymers
have been examined and micelle formation of PDPA-rich (containing %80-81 mol
PDA) diblock copolymers has been observed in n-alkanes. By benefiting from micelle
formation, diblock copolymers have been used as stabilizer in the synthesis of PMEMA
microgels via dispersion polymerization. Similarly, in aqueous medium PMEMA
microgels have been synthesized by using appropriate stabilizer and surfactant via
emulsion polymerization. With both polymerization methods a wide range of sizes (60-
361 nm) and monodisperse PMEMA microgels have been obtained. In order to
determine the effect of different reaction parameters on the sizes of PMEMA microgels
have been examined. While PMEMA microgels are in swollen state in acidic medium
and at low temperatures, deswelling occurs in basic medium, at high temperatures and
in the presence of electrolyte (salt). In additon to multi-responsive behavior, PMEMA
microgels are having swelling ability in various organic solvents. Also microgels
interacting with magnetic particles can gain responsiveness to magnetic field. Multi responsive behaviors of PMEMA microgels were investigated by using DLS, UV-vis
spectrophotometer and zeta potentiometer. As far as we know, there is no report in the
literature about microgels having multi-responsive behavior and we believe that these
PMEMA microgels will have great interest and potentials for various applications.
