1. Polimerizacija zamreženega odzivnega polimera na osnovi akrilamida : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeSara Kupec, 2024, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo pripravili visoko porozne poli(N-izopropilakrilamid-ko-N,N'-metilenbisakrilamidne) polimere z različnimi stopnjami zamreženja s polimerizacijo kontinuirne (monomerne) faze emulzije z visokim deležem notranje faze. Monomerna faza emulzije je bila sestavljena iz monomerov, topila, surfaktanta in fotoiniciatorja Irgacure-819. Kot monomere smo uporabili N-izopropilakrilamid (NIPAm) in N,N'-metilenbisakrilamid (MBAA) kot zamreževalo. Monomere smo raztopili v mešanici topila etanola in vode. Emulzije smo stabilizirali z mešanico surfaktantov Pluronic L-121 in Triton x-405. Kot notranjo fazo emulzije pa smo uporabili cikloheksan (80 vol.%). Uspešnost polimerizacije smo preverili z gravimetrijo in s FT-IR spektroskopijo, s katero smo potrdili prisotnost karakterističnih funkcionalnih skupin v polimeru. Za preučevanje poliHIPE morfologije smo uporabili vrstično elektronsko mikroskopijo, z absorpcijo/desorpcijo dušika po Brunauer-Emmett-Teller (BET) metodi pa smo določili BET specifično površino poroznih polimerov. Ugotovili smo, da pri višji stopnji zamreženja (30 mol.% MBAA) dobimo polimere s tipično porozno poliHIPE morfologijo, ki se po polimerizaciji minimalno skrčijo. Materiali z nižjim odstotkom zamreženosti pa so imeli zaradi skrčenja materiala po polimerizaciji slabšo oz. bolj porušeno poliHIPE strukturo por. Vsi poliHIPE materiali na osnovi akrilamidov so imeli relativno nizko BET specifično površino (do 30 m2/g) in visok izkoristek polimerizacije (višji od 90%). Nadaljnji razvoj takšnih materialov bi ogromno doprinesel na področju biomedicinskih aplikacij, kontroliranem sproščanju zdravil in filtracijskih sistemih.
Keywords: fotopolimerizacija, HIPE, poliHIPE materiali, poliNIPAm, FT-IR, SEM
Published in DKUM: 26.04.2024; Views: 183; Downloads: 39
 Full text (2,80 MB) |
2. Funkcionalizacija tiolnih skupin v poroznih politiolenih : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeSimona Veljanovska, 2022, undergraduate thesis Abstract: Namen te diplomske naloge je bil sintetizirati visoko porozne polimerne materiale s tiol-en klik fotopolimerizacijo, pri kateri smo kot vir tiolnih skupin uporabili pentaeritritol tetrakis (3-merkaptopropionat), kot vir vinilnih skupin pa akrilata trimetilolpropan triakrilat in 1,6-heksandiol diakrilat ter ester diviniladipat. Sintezni postopek je temeljil na fotopolimerizaciji kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze tipa voda v olju, katere rezultat je visoko porozna morfologija materiala. Kot vir vinilnih skupin smo uporabili akrilate in ester zato, ker se med seboj razlikujejo v reaktivnosti. Ker so estri bolj reaktivni kot akrilati smo pričakovali, da v tovrstnih materialih na račun pogostejše abstrakcije vodikovega atoma iz druge molekule tiola od strani estra v propagaciji, v materialu ne bo ostalo skupin, ki jih lahko v nadaljevanju izkoristimo za različne aplikacije. Ostanejo pa v primeru akrilatov, ki pa imajo večjo težnjo po homopolimerizaciji. Mi smo sintetizirane polimere uporabili kot nosilce za bakrovo in kobaltovo sol in za oksidativno reakcijo s katero smo tiolne skupine pretvarjali v disulfidne skupine.
Sintetizirani in funkcionalizirani material smo ustrezno okarakterizirali s FTIR in Ramansko spektroskopijo, elementno analizo, vrstičnim elektronskim mikroskopom, porozimetrom in Ellmanovim testom.
Sinteza polimernih materialov je bila uspešna. Kot rezultat fotopolimerizacije smo dobili elastične monolitne materiale s tipično poliHIPE morfologijo v primeru uporabljenih akrilatov in bikontinuirno morfologijo v primeru estra. Polimera z akriltanim monomerom sta vsebovala večji delež prostih tiolnih skupin kakor material z estrskim monomerom. Reakcija z jodom v acetonitrilu, ki pretvarja tiolne skupine v disulfidne, je bila z Ramansko spektroskopijo uspešno potrjena le za akrilatna monomera.
Keywords: poliHIPE, emulzija z visokim deležem notranje faze, tiol-en klik reakcija, fotopolimerizacija, oksidativna reakcija
Published in DKUM: 22.09.2022; Views: 555; Downloads: 61
Full text (1,33 MB) |
3. Poliakrilatne membrane za nadzorovano sproščanje : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeLara Berložnik, 2022, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo si zadali dva glavna cilja, sintetizirati visoko porozne polimerne membrane in le-te uporabiti za nadzorovano sproščanje zdravilne učinkovine. Porozne polimerne membrane smo sintetizirali s polimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze, pri čemer je vodna faza vsebovala monomer (2-hidroksietil metakrilat), zamreževalo (metilenbisakrilamid), deionizirano vodo in surfaktant (Pluronic F86), za organsko fazo smo uporabili cikloheksan. V primeru termično iniciirane polimerizacije smo iniciator (amonijev persulfat) dodali v vodno fazo in v primeru fotopolimerizacije (Irgacure 819) v organsko fazo. Nastale polimerne membrane smo okarakterizirali s FTIR-spektroskopijo in elementnim analizatorjem za spremljanje uspešnosti vključevanja monomera in zamreževala v polimerno verigo, z vrstičnim elektronskim mikroskopom za preučevanje morfologije membran in s porozimetrom z absorpcijo/desorpcijo plina dušika po Brunauer-Emmet-Tellerjevi metodi za določanje specifične površine. Uspešnejša je bila sinteza membran s fotopolimerizacijo, s katerimi nam je uspelo doseči v membranah odprto celično strukturo, ki je membrane, polimerizirane s termično polimerizacijo, niso imele.
Porozne membrane smo nadalje uporabili za preučevanje nadzorovanega sproščanja paracetamola. Najprej smo membrane nekaj ur namakali v vodni raztopini paracetamola, nato smo jih po spiranju s curkom deionizirane vode potopili v deionizirano vodo in z UV Visom spremljali sproščanje paracetamola v odvisnosti od časa. Rezultati so pokazali, da so membrane uspešno absorbirale paracetamol ter ga različno hitro in različno veliko sprostile.
Keywords: porozni polimeri, fotopolimerizacija, HIP-emulzija, sproščanje zdravilnih učinkovin, paracetamol
Published in DKUM: 16.09.2022; Views: 657; Downloads: 103
Full text (4,78 MB) |
4. Vpliv razmerja funkcionalnih skupin pri tiol/en polimerizaciji na termomehanske lastnosti produktov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeIztok Majcen, 2021, undergraduate thesis Abstract: V diplomski nalogi smo sintetizirali visoko porozne polimerne materiale s tiol/en polimerizacijo emulzije z visokim deležem notranje faze (HIP emulzije). Pripravili smo emulzijo tipa voda v olju (V/O), kjer je bil volumski delež vodne faze 75%. Izvajali smo polimerizacijo kontinuirne faze emulzije s fotopolimerizacijo v UV komori. Sintetizirane poliHIPE materiale smo očistili v Soxhletovem aparatu, kjer smo kot topilo uporabili propan-2-ol. Pri sintezi smo uporabili tri kombinacije monomerov TT/1,6-HDDA, tris (2-(3-merkaptopropioniloksil)etil) izocianurat /1,6-HDDA in TMPTMP/1,6-HDDA. Pri vsakem paru monomerov smo sintezo opravili pri treh različnih razmerjih med tiolno in alkensko funkcionalno skupino (1:1, 1:2 in 1:3). Kot vodno fazo smo uporabili raztopino CaCl2 x 6H2O (Wp=1,76g / 100mL H2O). Končne produkte smo okarakterizirali s termogravimetrično analizo (TGA), s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR), z adsorbcijskim porozimetrom, vrstičnim elektronskim mikroskopom (SEM) in z elementnim analizatorjem. V tem zaključnem delu so zbrani podatki vseh izvedenih sintez in vsi izmerjeni rezultati. Podana je tudi diskusija rezultatov z grafi in slikami posnetimi med izvajanjem diplomske naloge.
Keywords: poroznost, HIP emulzija, tiol/en polimerizacija, temperatura steklastega prehoda, fotopolimerizacija
Published in DKUM: 08.09.2021; Views: 1165; Downloads: 117
Full text (4,12 MB) |
5. Reološka in fizikalna karakterizacija premaznega kompozita in njegovih komponent : magistrsko deloTea Drobnič, 2021, master's thesis Abstract: Magistrsko delo predstavlja obširno fizikalno in reološko karakterizacijo tekočih in utrjenih polimernih vzorcev. Delo je osnovano na izvedbi dinamičnih mehanskih analiz, s katerimi smo ovrednotili lastnosti utrjenega polimernega materiala. Vzorci so bili pripravljeni s tremi vezivi in dvema monofunkcionalnima monomeroma ter enim difunkcionalnim monomerom, s katerimi smo v različnih medsebojnih razmerjih sintetizirali polimerne materiale z različnimi mehanskimi lastnostmi. Z reološkimi meritvami smo določili reološke lastnosti tekočih vzorcev. Z dinamično mehansko analizo (DMA) utrjenih vzorcev smo spremljali medsebojne razlike v mehanskih lastnostih pri delovnih temperaturah (T) 25,00 °C in 60,00 °C.
Karakterizacijo utrjenih vzorcev smo začeli z amplitudnim testom, na podlagi katerega smo določili linearno viskoelastično (LVE) območje sintetiziranih vzorcev. Iz dobljenih diagramov smo lahko ločili vzorce na podlagi togosti ali mehkobe, prav tako je bil iz rezultatov razviden temperaturni vpliv na mehanske lastnosti sintetiziranih vzorcev. Pri tristopenjskem testu oscilacija-oscilacija-oscilacija (analiza 3TT) je bilo razvidno, da se vzorci, merjeni pri T 25,00 °C, pod vplivom strižne deformacije hitro povrnejo v začetno stanje. S tritočkovnim upogibnim testom smo pridobili diagram odvisnosti med raztezkom in obremenitvijo, iz katerega je bila razvidna trdnost vzorcev, kot tudi maksimalne vrednosti upogibnih raztezkov, torej vpliv viskozne komponente na obnašanje vzorcev. Z nateznim testom smo pridobili podobne informacije kot pri tritočkovnem upogibnem testu, a so bili rezultati manj zanesljivi zaradi nezanemarljivega vpliva senzorskega sistema, predvsem na mehkejše vzorce. Za določevanje temperature steklastega prehoda (Tg) smo najprej uporabili diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC-instrument), s katero smo pri večini vzorcev imeli težave pri pridobivanju sprejemljivih rezultatov. Z metodo DMA so bili rezultati sprejemljivi in ponovljivi. Najvišjo vrednost Tg, in sicer 120,05 °C, smo z metodo DMA določili pri vzorcu TEGDMA + 6040. Na koncu smo opravili še multifrekvenčni test z analizo superpozicije temperature in časa (TTS). Ta se je izkazala za zelo uporabno pri trdnejših in odpornejših vzorcih, pri katerih smo pridobili informacije glede daljše življenjske dobe pri izbranih pogojih.
Keywords: reologija, DMA, DMTA, fotopolimerizacija
Published in DKUM: 09.07.2021; Views: 1006; Downloads: 128
Full text (14,22 MB) |
6. Porozni kopolimeri iz vinilestrov in tiolov kot nosilci bioloških celicMateja Gojznikar, 2018, master's thesis Abstract: Porozni polimerni materiali so vedno bolj uporabni za nanos bioloških celic in uporabo v tkivnem inženirstvu. Zato smo v magistrski nalogi pripravili porozne polimerne nosilce s pomočjo polimerizacije emulzije z visokim deležem notranje faze (HIP emulzije). Za pripravo smo izbrali nizko citotoksična monomera DVA in TT in jih ustrezno polimerizirali po principu stopenjske tiol-en foto polimerizacije.
Pri pripravi HIP emulzije smo spreminjali različne parametre (količino surfaktantov, HLB vrednost surfaktantov, temperaturo vodne faze, temperaturo emulzije, razmerje monomerov) in s tem pridobili različne morfološke strukture vzorcev. Pri preučevanju vpliva dveh HLB vrednosti surfaktantov (2,31 in 3,29) in količine surfaktantov (15 vol. %, 20 vol. % in 25 vol.%), smo ugotovili, da količina surfaktanta pri posamezni HLB vrednosti vpliva na poliHIPE morfologijo in na velikost primarnih por. Pri HLB vrednosti 2,31 se s povečevanjem količine surfaktantov izboljšuje poliHIPE morfologija in nastajajo večje primarne pore. Pri HLB vrednosti 3,29 pa s povečevanjem količine surfaktantov porušimo poliHIPE morfologijo in zmanjšamo primarne pore. S spremembo temperature vodne faze na 40 °C prav tako vplivamo na morfologijo polimernega nosilca, in sicer pri večji HLB vrednosti (3,29) dobimo poliHIPE morfologijo, pri manjši HLB vrednosti (2,31) pa se izoblikuje bikontinuirna struktura. S spreminjanjem temperature emulzije nismo dosegli poliHIPE morfologije, vsi vzorci imajo bikontinuirno strukturo. Pri spreminjanju razmerja funkcionalnih skupin monomerov smo ugotovili, da primerno poliHIPE morfologijo pridobimo pri vzorcu MG7, kjer je razmerje funkcionalnih skupin monomerov 1:1.
Preverili smo tudi biorazgradljivost polimernih materialov MG7 in MG8 v različnih koncentracijah NaOHaq (10-3 M, 10-4 M in 10-5 M ). Ugotovili smo, da razgradljivost pripravljenih vzorcev pada z nižanjem koncentracije NaOHaq. V 10-3 M NaOHaq se namreč razgradi 10 % vzorca, v 10-4 M NaOHaq se razgradi 6 % in v 10-5 M NaOHaq le še 3% vzorca.
Opravili smo tudi karakterizacijo pripravljenih poliHIPE materialov. S FTIR spektroskopijo smo potrdili kemijsko sestavo poli(DVA-ko-TT) nosilca, s pomočjo adsorpcije/desorpcije dušika po BET metodi smo izmerili specifične površine. Izvedli smo tudi elementno analizo vzorcev, in ugotovili, da eksperimentalne vrednosti masnih deležev elementov ne odstopajo od teoretičnih vrednosti. Izmerili pa smo tudi mehanske lastnosti izbranih polimernih materialov.
Keywords: Tiol-en fotopolimerizacija, HIPE nosilci, HIP emulzija, porozni polimerni nosilci, nosilci za biološke celice.
Published in DKUM: 09.10.2018; Views: 1565; Downloads: 180
Full text (3,52 MB) |
7. POLIMERIZACIJA OLIGOMERNIH AKRILATOV V EMULZIJAHBarbara Skok, 2016, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je prikazana študija iskanja ustreznih pogojev za zamreženje oligomernih akrilatov v kontinuirni fazi emulzij z visokim deležem notranje faze. Pripravili smo emulzije tipa O/V z glavnim monomerom PEGMA. Izbrani akrilat smo zamreževali termično in s fotopolimerizacijo. Sestava emulzij se je razlikovala v zamreževalu in v iniciatorju. Kot zamreževali smo uporabili EGDMA in MBAA. Iniciator smo izbrali glede na način polimerizacije. Pri termičnem zamreževanju emulzij smo uporabili KPS in APS, pri fotopolimerizaciji pa smo uporabili iniciator I819. Preučevali smo vpliv zamreževala na emulzije in fizikalne lastnosti polimeriziranih monolitov. Preverili smo sposobnost omočenja monolitov. Naš cilj je bil pripraviti porozen material. Uspešnost smo preverili z analizo mokrih vzorcev SEM. Kemijsko sestavo monolitov smo preverili s spektroskopijo FTIR. Zaradi možnosti uporabe v tkivnem inženirstvu smo preverili tudi razgradnjo monolita brez zamreževala, in sicer v dveh različnih medijih (0,1 M NaOH in PBS).
Keywords: emulzija, PEGMA, fotopolimerizacija, razgradnja
Published in DKUM: 08.09.2016; Views: 1181; Downloads: 86
Full text (2,76 MB) |
8. MAKROPOROZNI POLIMERI IZ KROGLIČNIH ŠABLONMateja Grušovnik, 2016, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo se lotili priprave biološko kompatibilnih polimerov z uporabo poli(metil metakrilatnih) PMMA zrn. Z uporabo krogličnih šablon smo želeli doseči ustrezno poroznost in morfologijo biozdružljivih polimerov. PMMA zrna smo uporabili kot nosilec za doseganje ustrezne poroznosti materiala. Najprej smo polimerna zrna okarakterizirali s svetlobno mikroskopijo in jim tako določili velikostno porazdelitev. Polimerna zrna ustrezne velikosti smo nato temperaturno obdelali (sintrali) in jim določili optimalno temperaturo in čas sintranja. Pri tem smo upoštevali več parametrov: porazdelitev kroglic, trdnost nosilca, velikost vmesnih prostorov med zrni. Optimalni čas in temperaturo sintranja smo dosegli pri 24 h in 180 °C. Nosilec poli(metil metakrilatnih) PMMA zrn smo nato prelili z mešanico monomerov oz. raztopino polimera. Kot monomere smo uporabili: 2-hidroksietil metakrilat (HEMA), etilenglikol dimetakrilat (EGDMA) in etilakrilat (EA), ter divinil adipat (DVA) in pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionat) (TT). Kot raztopino polimera pa smo uporabili poli(mlečno kislino). Monomerne mešanice smo najprej polimerizirali z uporabo UV svetlobe v fotopolimerizatorju, nato pa smo dobljene polimere očistili v ustreznih topilih, ki so raztopila PMMA zrna. Kot topila smo pri monomernih mešanicah uporabili kombinacijo etilacetata in etanola. Tako smo dobili polimere z želeno porozno strukturo. Pri polimlečni kislini pa smo iskali različna organska topila, ki bi raztopila PMMA zrna, polimer pa bi ohranil porozno strukturo. Dobljene porozne materiale smo ustrezno okarakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo. Polimernim materialom smo določili poroznost ter velikosti primarnih in sekundarnih por.
Keywords: porozni polimeri, poli(metil metakrilat), sintranje, polimlečna kislina, fotopolimerizacija
Published in DKUM: 29.02.2016; Views: 2447; Downloads: 297
Full text (4,01 MB) |
9. POROZNI ELASTOMERI NA OSNOVI POLIURETANOVMatic Marot, 2015, undergraduate thesis Abstract: V diplomski nalogi so prikazani poskusi sinteze poroznega elastomera z uporabo fotopolimerizacije. Želeli smo sintetizirati elastomer z dobrimi mehanskimi lastnostmi, saj so porozni materiali po navadi krhki. Kot monomer smo uporabili alifatski uretanski diakrilat (AUD, Sartomer CN 965), ki smo ga dodali v emulzijo z visokim deležem notranje faze. Emulzijo smo mešali eno uro v bučki potopljeni v termostatirano vodo z mešalom pri 250 obratih na minuto. Nastale emulzije smo vlili v kalupe in spolimerizirali v UV komori, nato smo produkte očistili v izopropanolu in posušili. Posušene produkte smo analizirali s pomočjo vrstičnega elektronskega mikroskopa in FTIR spektroskopijo. Pri poskusih smo spreminjali pogoje, kot so temperatura, delež notranje faze, topila in surfaktana. Rezultati so pokazali tvorbo emulzij v širokem temperaturnem območju in pri različnih deležih interne faze, vendar so se nam produkti po sušenju precej skrčili, postali trdni in neelastični in nadaljnje analize v večini primerov niso pokazale lepo porozne strukture.
Z namenom izboljšanja elastičnosti in poroznosti materiala smo k AUDju dodali različna zamreževala (MBAA in EGDMA) ter eksperimente izvedli v dušikovi atmosferi, saj prisotnost kisika v reakcijski zmesi lahko moti potek polimerizacije. Testirana zamreževala so izboljšala poroznost materiala, a so bili materiali precej bolj krhki, dušikova atmosfera pa je povzročila zgolj nastanek nehomogenih emulzij, ki niso dobro spolimerizirale.
Keywords: emulzije z visokim deležem notranje faze, porozni polimeri, elastomeri, fotopolimerizacija, zamreževala
Published in DKUM: 22.10.2015; Views: 2270; Downloads: 119
Full text (2,27 MB) |
10. Kemiluminiscenca kot vir fotopolimerizacijePetra Utroša, 2015, undergraduate thesis Abstract: V tem diplomskem delu je raziskana možnost uporabe kemiluminiscence kot vira fotopolimerizacije. Pri fotopolimerizaciji sproži svetloba kemijsko, običajno radikalsko reakcijo, kar vodi v nastanek polimera. Za številna področja so zelo uporabni hiperzamreženi polimeri, pomembna metoda pri njihovi sintezi pa so emulzijske polimerizacije. Za pripravo takih materialov pri sobni temperaturi lahko uporabimo svetlobo kot iniciator, vendar le-ta težko prodre v emulzijo, zaradi česar je manj učinkovita. Zanimalo nas je, ali lahko za to uporabimo kemiluminiscenco, ki označuje proces, pri katerem pride zaradi kemijske transformacije do emisije svetlobe – na ta način bi in situ generirali svetlobo znotraj emulzije. Najbolj učinkovite so reakcije peroksalatnega tipa, kjer pri reakciji vodikovega peroksida in oksalata nastane visokoenergijski intermediat, energija pa se prenese na molekulo občutljivca, ki oddaja vidno svetlobo. V ta namen smo pripravili bis(2,4,6-triklorofenil) oksalat in poiskali najbolj učinkovito sintetsko pot s spreminjanjem topila, časa in temperature. Za reakcijo kemiluminiscence je potreben tudi občutljivec, od katerega je odvisna intenziteta in valovna dolžina izsevane svetlobe, zato smo preizkusili različne občutljivce in s pomočjo optičnega mikroskopa spremljali njihovo emisijo. Nadalje smo preizkusili tudi številne monomere in fotoiniciatorje ter poiskali ustrezen sistem, v katerem vidna svetloba sproži polimerizacijo. Sistem smo nadgradili s tvorbo stabilne emulzije za sintezo hiperzamreženih polimerov. Nazadnje smo stremeli k združitvi reakcije polimerizacije z reakcijo kemiluminiscence, pri čemer bi v emulziji generirana svetloba sprožila nastanek polimera.
Keywords: kemiluminiscenca, fotopolimerizacija, bis(2, 4, 6-triklorofenil) oksalat, vodikov peroksid
Published in DKUM: 22.10.2015; Views: 1870; Downloads: 161
Full text (1,54 MB) |
