A Miscibility study on pullulan/poly (Ethylene Glycol) blends

Abstract

Miscibility of pullulan and poly(ethylene glycol) in aqueous solution has been determined by dilute solution viscometry. Blends of different compositions (100/0, 80/20, 50/50, 20/80, 0/100) with respect to pullulan/poly(ethylene glycol) have been prepared. Huggins plots of each homopolymer and polymer blend have been determined in aqueous solution at 25, 30 and 40 0C temperatures. From the data obtained from Huggins plots the miscibility parameters Δb, α, and μ have been calculated. The miscibility of polymers in a ternary system is measured by these parameters which are related to the slope of the Huggins’s plot and the intrinsic viscosities of the polymers and the polymer mixtures. In addition to solution viscosity measurements, blend films were prepared by the solvent casting method and were tested by SEM and DSC analysis methods for the investigation of blend miscibility in the solid state. Moreover the molecular interactions between pullulan and PEG were studied by FTIR spectroscopy. Favorable interactions via H-bonding have been confirmed. The results have shown that pul/PEG blend with a blend composition of (80/20) is miscible in solution with positive miscibility parameter values for Δb, α, and μ respectively. DSC and SEM results indicate miscibility in the solid state as well. Keywords: Viscosity, Miscibility, polymer blends, Pulluan, Poly(ethylene glycol).

Pululan (Pul) ve poli(etilen glikol) (PEG) polimerlerinin karışabilirliği seyreltik çözeltide viskometrik yöntemle tayin edildi. Pul/PEG bakımından 100/0, 80/20,50/50, 20/80, 0/100 kompozisyonlarına sahip beş değişik örnek hazırlanarak test edildi. Homopolimerlerin ve polimer karışımlarının Huggins eğrileri çizildi. Elde dilen veriden ΔB, μ ve α olarak tanımlanan karışabilirlik parametreleri hesaplandı. Karışabilirlik parametreleri Huggins eğrilerinden bulunan intrinzik viskozite ve Huggins sabitleri kullanılarak hesaplanmaktadır. Viskometrik ölçümlere ilaveten katı halde yapılan DSC, FTIR ve SEM analizleri için filmler hazırlandı. FTIR analizi iki polimer arasında hidrojen bağı etkileşimini doğrularken SEM ve DSC analizleri Pul/PEG 80/20 karışımının karışabilir olduğunu göstermiştir. Bu karışım için viskometrik ölçümlerden de pozitif ΔB, μ ve α değerleri elde edilmiştir. Buna karşılık Pul/PEG 20/80 karışımı için negatif karışabilirlik değerleri elde edilmiştir. Karışımdaki pululan oranı arttıkça Pul/PEG karışımı arasındaki karışabilirliğin de arttığı sonucuna varılmıştır.