Tannik Asit ile Güçlendirilmiş Poli(Vinil Alkol) Hidrojel Filmlerin Sentezi ve Karakterizasyonu


Creative Commons License

BUCAK C., Olukman Şahin M.

International journal of advances in engineering and pure sciences (Online), cilt.34, sa.3, ss.373-381, 2022 (Hakemli Dergi) identifier

Özet

Hidrojeller, kullanım alanlarının çeşitli olması nedeniyle fazlaca ilgi görmektedir. Bununla birlikte, mevcut hidrojellerin çoğu, mekanik enerjiyi dağıtmada ya da deformasyon altında yüksek gerilebilirliği korumada sınırlamaya sahip olması gibi nedenlerden dolayı yüksek mekanik etkilere sahip değildir. Bu çalışmada, yüksek mekanik özelliğe sahip poli(vinil alkol) (PVA)−tannik asit (TA) hidrojel fimleri, adım adım fiziksel çapraz bağlama ve doygun NaCl çözeltisinde 6 saat bekletilerek hazırlanmıştır. TA' nın birçok fonksiyonel gruba sahip olması PVA ile kolayca hidrojen bağı oluşturmasına sebep olmuştur. Bu hidrojen bağları sentezlenen PVA/TA hidrojel filmlerinin mekanik özelliklerinin daha iyi olması anlamına gelmektedir. Çeşitli oranlarda TA eklenmesi ile sentezlenen PVA bazlı hidrojel filmler FTIR analizi ile karakterize edilerek, şişme davranışları, denge su içerikleri, termal özellikleri ve mekanik özellikleri incelenmiştir. TA oranı arttıkça şişme oranının ve denge su içeriğinin düştüğü, termal özelliklerinin iyileştiği, sertlik özelliklerinin azaldığı gözlenmiştir
Hydrogels attract a lot of attention due to the variety of uses. However, most existing hydrogels do not have high mechanical effects due to limitations in dissipating mechanical energy or maintaining high tensile strength under deformation. In this study, poly(vinyl alcohol) (PVA)−tannic acid (TA) hydrogel films with high mechanical properties were prepared step by step by physical crosslinking and soaking in saturated NaCl solution for 6 hours. The fact that TA has many functional groups caused it to easily form hydrogen bonds with PVA. These hydrogen bonds mean that the mechanical properties of the synthesized PVA/TA hydrogel films are better. PVA-based hydrogel films synthesized by adding various amounts of TA were characterized by FTIR analysis, and their swelling behavior, equilibrium water content, morphological properties, XRD diffraction patterns, thermal properties and mechanical properties were investigated. It was observed that as TA ratio increased, swelling ratio and equilibrium water content decreased, thermal properties improved, and hardness properties decreased.