Effects of Molecular Weight of Dextran on Dynamic Mechanical Properties in Functional Polymer Blend Systems

Serap Kavlak

Abstract
Öz

Blending of natural/synthetic polymers is one of the most practical way to obtain a new material with desired properties such as thermal, mechanical and dynamic mechanical properties. Dynamic mechanical analysis (DMA) is a strong method to investigate the mechanical/viscoelastic properties, thermal transitions and compatibility in these polymer blend systems. In this study, biocompatible T10 and T40 dextran (DEX) and polymethacrylamide (PMAM) blend systems were prepared by solution casting method. Variations of dynamic mechanical properties including storage modulus (SM), loss modulus (LM) and tan δ of the DEX/PMAM blends were investigated for all samples at a specific fixed frequency of dynamic mechanical loading in a certain temperature range. The SM of the pristine polymers increased in the following order: PMAM<DEX10<DEX40. Thermal transitions and α-relaxations were observed from results of DMA measurements. In general, a single glass transition temperature was observed in binary blend systems. Glass transition temperatures increased with increasing molecular weight of DEX in 50/50 wt.% blend systems. It was found that temperature dependence of dynamic mechanical properties and curves exhibit typical behaviors and strongly depended on the molecular weight, intra- and intermolecular interactions due to the hydrogen bonding in these blend systems.

Doğal/sentetik polimerlerin karıştırılması termal, mekanik ve dinamik mekanik özellikler gibi istenilen özelliklere sahip yeni bir malzeme elde etmenin en pratik yöntemlerden biridir. Dinamik Mekanik Analiz (DMA), bu polimer karışım sistemlerindeki mekanik/viskoelastik özellikleri, termal geçişleri ve uyumluluğu araştırmak için güçlü bir yöntemdir. Bu çalışmada, biyouyumlu T10 ve T40 dekstran (DEX) ve polimetakrilamit (PMAM) karışım sistemleri çözücü uzaklaştırılması yöntemiyle hazırlanmıştır. DEX/PMAM karışımlarının depolama modülü (SM), kayıp modül (LM) ve tan δ parametrelerini içeren dinamik mekanik özelliklerinin değişimleri tüm örnekler için belirli sabit bir frekansta dinamik mekanik yükleme ile belirli bir sıcaklık aralığında analiz edilmiştir. Saf polimerlerin SM’leri şu sırayla artmıştır: PMAM<DEX10zDEX40. DMA ölçümleri sonucunda termal geçişler ve α-relaksasyonları gözlenmiştir. Genel olarak ikili karışım sistemlerinde tek bir camsı geçiş sıcaklığı gözlenmiştir. Camsı geçiş sıcaklıkları DEX’ın molekül kütlesinin artmasıyla 50/50 wt.% karışım sistemlerinde artmıştır. Dinamik mekanik özelliklerin ve eğrilerinin sıcaklığa bağlılığının tipik davranışlar gösterdiği ve bu karışım sistemlerindeki molekül kütlesine, hidrojen bağına bağlı molekül içi ve moleküller arası etkileşimlere önemli ölçüde bağlı olduğu bulunmuştur.

Volume 50 - Issue 4 - 325 - 333

Effects of Molecular Weight of Dextran on Dynamic Mechanical Properties in Functional Polymer Blend Systems

Fonksiyonel Polimer Karışım Sistemlerinde Dekstran Molekül Kütlesinin Dinamik Mekanik Özellikler Üzerindeki Etkileri