Ricinoleic acid-based functional polymers

Abstract

Risinoleik asit, çeşitli biyo-bazlı kopolimerlerin bir bileşenidir. Fakat, yüksek molekül ağırlıklı polirisinoleat homopolimerlerinin sentezi ve özellikleri, monomer ve katalizörlerin maliyetli olmasından dolayı geniş bir şekilde araştırılmamaktadır. Bu tezin ilk bölümünde, yüksek molekül ağırlıklı polirisinoleat sentezi için düşük maliyetli yaklaşım, büyük miktarda saf monomerin hazırlanmasıyla ve ticari lipaz Lipozyme TL IM kullanılmasıyla gösterildi. Polimerizasyon koşulları optimize edildi ve orta molekül ağırlıklı (PRA-M) (Mw = 30 000 gmol-1) ve yüksek molekül ağırlıklı (PRA-H) (Mw = 72 000 gmol-1) polirisinoleat'ın karşılaştırılmalı incelemesi yapıldı. Daha sonra, poliepoksirisinoleat (PER) Mw = 74 000 gmol-1, PRA-H'den hazırlandı. Polirisinoleat'lar ve poliepoksirisinoleat, 1H NMR, 13C NMR, FT-IR, GPC, DSC ve TGA ile karakterize edildi. Bu tezin ikinci bölümünde, sentezlenen polimerlerin, kaplama ve reolojik özellikleri, in vitro degradasyon, antibakteriyel aktivite, yapışma gücü ve sitotoksisite gibi özellikleri araştırıldı.Ricinoleic acid is a component of various bio-based copolymers. However, synthesis and properties of high-molecular-weight polyricinoleate homopolymers are not widely investigated due to high cost of monomer and catalysts. In the first part of this thesis, low cost approach for the synthesis of high-molecular-weight polyricinoleate is presented by preparation large amount of pure monomer and use commercial lipase Lipozyme TL IM as catalyst. Polymerization conditions were optimized and comparative study of medium-molecular-weight polyricinoleate (PRA-M) of Mw = 30 000 gmol-1 and high-molecular-weight polyricinoleate (PRA-H) of Mw = 72 000 gmol-1 properties was conducted. Next, polyepoxyricinoleate (PER) Mw = 74 000 gmol-1 was prepared from PRA-H. Polyricinoleates and polyepoxyricinoleate were characterized by 1H NMR, 13C NMR, FT-IR, GPC, DSC and TGA. In the second part of this thesis, coating and rheological properties, in vitro degradation, antibacterial activity, lap-shear adhesion strength and cytotoxicity of synthesized polymers were investigated.