Sinteza poroznih materialov iz metakrilatov in vinilestrov - Turnšek, Marko (visokošolska dela, 2014)
V okviru doktorske disertacije smo s polimerizacijo v masi proučevali vpliv pogojev na pripravo glicidil metakrilatnih poroznih polimernih nosilcev. Proučili smo vplive zamreževala etilenglikol dimetakrilata in različnih porogenih topil na morfologijo poroznih nosilcev. Nosilce smo funkcionalizirali z različnimi amini in tioli. Dobljene porozne monolite smo tudi naknadno zamrežili, da smo povečali specifično površino. Pripravili smo tudi emulzije z visokim deležem notranje faze; v organski fazi smo imeli raztopljen monomer. Kot monomer smo uporabili divinil adipat, ki je difunkcionalen vinil ester. Proučevali smo: vpliv sestave emulzije, tipa termičnega iniciatorja, dodatka topil in reakcijskih pogojev na stabilnost emulzije, morfologijo pripravljenih monolitov, obliko in velikost por ter poroznost. Divinil adipat kot samostojno uporabljen monomer še ni bil opisan, zato smo raziskali vpliv razmerja med hidrofilno in hidrofobno fazo emulzije na pripravo stabilne emulzije. Potreben je bil izbor primernih surfaktantov, kombinacije različnih surfaktantov ter količine topila. Pripravljene emulzije smo termično polimerizirali. Za radikalsko iniciacijo smo uporabili različne termične iniciatorje; prav tako smo testirali uporabo fotokemičnih iniciatorjev. Proučili smo vpliv segrevanja in staranja emulzije na njeno stabilnost ter na združevanje kapljic emulzije. S segrevanjem emulzije smo dosegli 5-kratno povečanje kapljic, s staranjem 25 ur pa 0,4-kratno povečanje. Pripravili smo tudi emulzije brez soli v vodni fazi in tako povzročili Ostwaldovo rast in koalescenco kapljic v emulziji. Na ta način smo povečali velikost kapljic za dvakrat. Pri vseh metodah smo spremljali velikost kapljic emulzije in velikost primarnih por monolita, saj je velikost por polimera običajno sorazmerna z velikostjo kapljic notranje faze emulzije. Pripravljene monolite smo izpostavili različnim medijem z različnimi koncentracijami ter tako ugotavljali primernost medija in hitrost biorazgradnje. Pripravili smo tudi porozne polimere iz emulzije z visokim deležem notranje faze, nasičene z aluminijevim oksidom. Kot monomere smo uporabili propoksiliran trimetilol propan triakrilat in metil metakrilat, zamrežen z etilenglikol dimetakrilatom. Raziskali smo vpliv sestave emulzije na morfologijo monolitov: vpliv topila, surfaktanta, disperzanta in količino vodne faze. Z elektronsko mikroskopijo smo preučevali morfologijo pripravljenih monolitov. Vzorce z ustrezno poliHIPE morfologijo smo postpolimerizacijsko obdelali. V cevni peči smo s počasnim intervalom segrevanja do 1400°C izžgali organske komponente monolita. Ostal je skelet iz aluminijevega oksida, ki smo ga okarakterizirali z adsorpcijo/desorpcijo dušika, živosrebrno porozimerijo, helijevo piknometrijo in elektronsko mikroskopijo. Ustvarili smo visoko porozen polimer iz aluminijevega oksida z značilno poliHIPE morfologijo. Ugotovili smo tudi, da se med segrevanjem morfologija bistveno ne spremeni.
Keywords: biodegradation; biorazgradnja; bulk polymerization; composite materials; doktorske disertacije; emulsions; emulzije; funkcionalizacija polimerov; kompozitni materiali; metakrilati; methacrylates; poliHIPE; polimeri; polimerizacija v masi; polyHIPE; polymers; porous ceramics; porozna keramika; vinil estri; vinyl esters