Ticari poliepiklorohidrin (PECH) kimyasal olarak modifiye edildikten sonra
“Click Kimyası” reaksiyonu ile çapraz bağlanması sağlandı. Bu amaçla, öncelikle
PECH yapısındaki asılı klor atomlarının bir kısmının azid ile yer değiştirilmesi ve üç
farklı oranda (%25, %50, %100) azidleme hedeflenerek, farklı çapraz bağlanma
potansiyeli taşıyan modifiye PECH polimerleri (PECH25, PECH50 ve PECH100)
sentezlendi. Sentezlenen kısmi azidlenmiş PECH polimerlerinin azidlenip
azidlenmediği FT-IR spektroskopisi ile ve hangi oranda azidlendiğinin tespiti
elementel analiz yöntemleriyle sağlandı. Bir yandan da çapraz bağlayıcı ajan (köprü)
olarak kullanılacak farklı uzunluklarda PEG oligomerlerinin (PEG-400 ve PEG-1450)
hidroksi olan uç-grupları propargil gruplarına dönüştürüldü (PEG400-diP ve
PEG1450-diP). Propargilleme işleminin başarısı FT-IR spektroskopisi ile anlaşıldı.
İkinci aşamada ise, 3 farklı oranda azidlenmiş PECH’ler (PECH25, PECH50
ve PECH100) uçları propargillenmiş 2 farklı uzunluktaki PEG’lerin (PEG400-diP ve
PEG1450-diP) çapraz bağlayıcı ajan olarak kullanıldığı “Click Kimyası” reaksiyonu
üzerinden çapraz bağlı 6 farklı ürüne (PECH25-PEG400, PECH50-PEG400,
PECH100-PEG400, PECH25-PEG1450, PECH50-PEG1450, PECH100-PEG1450)
dönüştürüldü. Çapraz bağlanmış polimer örneklerinin FT-IR spektrumlarında
propargil ve azid gruplarına ait piklerin gözlenmemesi veya şiddetlerinin azalarak
gözlenmesi, aksine triazol grubuna ait piklerin ortaya çıkması Click reaksiyonunun
başarıyla gerçekleştiğini göstermektedir. Çapraz bağlı ürünlerin termal analizleri
diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile
gerçekleştirilerek ürünlerin camsı geçiş sıcaklığı ve ürünlerdeki çapraz bağlayıcı ajan
oranı hakkında bilgi sahibi olunmuştur.
Elde edilen 6 farklı çapraz bağlanma derecesine sahip polimerin 4 farklı
polaritedeki çözücüde (THF, DMF, metanol ve aseton) 2 farklı sıcaklıkta (25oC ve
37oC) şişme oranları zamanın fonksiyonu olarak tayin edildi. Tüm çözücülerde
sıcaklıkla şişme yüzdesinin bütün örneklerde artış gösterdiği saptandı. Benzer şekilde
tüm çözücülerde PEG1450 köprüleri ile çapraz bağlanmış polimerlerin karşılık gelen
PEG400 köprüleri ile çapraz bağlanmış polimerlere oranla şişme yüzdesi daha yüksek
belirlenmiştir.
PEG400 köprüleri ile çapraz bağlanan polimerlerde çapraz bağlanma oranı
arttıkça şişme yüzdesinin azaldığı gözlenmiştir. Ancak, PEG1450 köprüleri ile çapraz
bağlananlarda çapraz bağlanma oranı arttıkça şişme yüzdesinde düzenli bir değişim
III
gözlenmedi. Bu durum, yüksek oranda çapraz bağlı polimerlerdeki PEG1450’nin
kütlece daha baskın olması sonucu nihai polimerlerin karakterlerinin değişmesine
yorulmuştur.
Her iki sıcaklıkta da tüm örneklerde en iyi şişme yüzdesi DMF içerisinde
gözlendi. Diğer çözücülerdeki şişme yüzdelerinin sıcaklığa ve PEG oranına bağlı
olarak düzensiz bir davranış sergilemesi nedeniyle karşılaştırabilmesi mümkün
olmamıştır.
Commercial polyepichlorohydrin (PECH) was cross-linked by a “Click
Chemistry” reaction after being chemically modified. For this purpose, firstly, the
modified PECH polymers (PECH25, PECH50 and PECH100) with various crosslinking potential were synthesized via substitution some of the pendant chlorine atoms
in the PECH chains for azide groups at three different rates (25%, 50%, 100%) of
azidation. The determination of whether the synthesized partially azidified PECH
polymers were azidified by FT-IR spectroscopy and to what extent they were azidified
was provided by elemental analysis methods. On the one hand, the hydroxy end-groups
of PEG macromonomers (PEG-400 and PEG-1450) of different lengths to be used as
a cross-linking agent (bridge) were converted into propargyl groups (PEG400-diP and
PEG1450-diP). Success of the propargylation process was understood by FT-IR
spectroscopy.
In the second step, 3 different azidified PECHs (PECH25, PECH50 and
PECH100) are cross-linked to 6 different products (PECH25-PEG400, PECH50-
PEG400, PECH100-PEG400, PECH25-PEG1450, PECH50-PEG1450 and PECH100-
PEG1450) through the "Click Chemistry" reaction in which 2 different lengths of PEGs
with propargylated ends (PEG400-diP and PEG1450-diP) are used as crosslinking
agents. The fact that the peaks belonging to the propargyl, and azide groups are not
observed in the FT-IR spectra of crosslinked polymer samples, or their intensity is
observed to decrease, on the contrary, the appearance of peaks belonging to the triazole
group indicates that the click reaction has occurred successfully. Thermal analyses of
cross-linked products were carried out by differential scanning calorimeter (DSC) and
thermogravimetric analysis (TGA) to obtain information about the glass transition
temperature of the products and the crosslinking agent ratio in the products.
The swelling rates of the 6 obtained polymers with different crosslinking
degrees in solvents of 4 different polarity (THF, DMF, methanol and acetone) at 2
different temperatures (25 and 37oC) were determined as a function of time. It was
found that the percentage of swelling in all solvents increased with increasing
temperature in all samples. Similarly, in all solvents, the swelling percentage of
polymers crosslinked with PEG1450 bridges was determined to be higher than
polymers crosslinked with the corresponding PEG400 bridges.
V
It was observed that the percentage of swelling decreased as the crosslinking
rate increased in polymers crosslinked with PEG400 bridges. However, no regular
change in the percentage of swelling was observed as the crosslinking rate increased
in those crosslinked with PEG1450 bridges. This is attributed to the change in the
characters of the final polymers as a result of the bulk dominance of PEG1450 in highly
cross-linked polymers.
The best percentage of swelling was observed in DMF in all samples at both
temperatures. It was not possible to compare the swelling percentages in other solvents
due to the irregular behavior depending on the temperature and PEG ratio.
