لاستیک‌های سیلیکونی بدون فلز و پراکسید با خواص آنتی‌باکتریال به دست آمده در دمای اتاق

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

لاستیک‌های سیلیکونی بدون فلز و پراکسید از طریق واکنش بین پلی‌‌(دی‌متیل‌سیلوکسان) با پایانه‌آمینو (APDMS-1) یا یک کوپلیمر با گروه‌های آمینه آویز (APDMS-2) حاوی آمین و پلی‌سیلوکسان‌های حاوی ید (PIMS) به دست می‌آیند (واکنش Menshutkin). اختلاط ساده پلیمرهای کاربردی در دمای اتاق منجر به تشکیل مواد سیلیکونی می‌شود. تشکیل اتصالات عرضی آمونیوم با استفاده از طیف‌سنجی حالت جامد ¹H & ¹³C NMR تأیید می‌شود. نسبت ‌اکی‌مولار گروه‌های NH₂ به بخش حاوی ید (1:1) در میان نسبت‌های دیگر (2:1 و 1:2) برای انجام اتصال عرضی بهینه‌ترین می‌باشد و باتوجه به اندازه‌گیری‌های تورم منجر به بالاترین چگالی اتصال عرضی می‌شود. لاستیک‌های PIMS/APDMS-1 (1:1) کمترین میانگین وزن مولکولی قطعات بین اتصالات عرضی M_c = 250 را در مقایسه باPIMS/APDMS-1 (1:2)  و (2:1) به ترتیب با M_c = 1110 & 390  دارند. لاستیک‌های سیلیکونی به‌دست‌آمده، فعالیت ضدباکتریایی بر علیه اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس نشان می‌دهند و از این رو می‌توان آن‌ها را در زیست‌پزشکی و صنایع غذایی به عنوان پوشش‌ها و مواد ضد باکتریایی استفاده نمود.

نتیجه‌گیری

یک روش اتصال عرضی ساده از طریق واکنش Menshutkin برای پلی‌سیلوکسان‌ها برای به دست آوردن مواد سیلیکونی در RT با فعالیت ضد باکتریایی و بدون استفاده از فلزات یا پراکسیدها پیشنهاد می‌شود. این روش با مخلوط نمودن پلی‌سیلوکسان‌های حاوی ید و آمینو انجام می‌شود که منجر به تشکیل اتصالات عرضی آمونیوم می‌شود. مکانیسم اتصال عرضی و شناسایی اتصالات عرضی-NH⁺₂-  توسط طیف‌سنجی    اثبات می‌شود.

دو روش مصنوعی برای پلی‌سیلوکسان‌های حاوی ید(PIMS)  توسعه می‌یابد: (1) پلیمریزاسیون حلقه‌گشای آنیونی الیگوی حلقوی ((3-یدوپروپیل) متیل‌سیلوکسان) و (2) عامل‌دار کردن پلیمر پلی‌((3-کلروپروپیل)-متیل‌سیلوکسان). طبق طیف‌سنجی  دارای محتوای ید بالاتر (90% مول) نسبت به PIMS-2 (55% مول) می‌باشد. این واقعیت باعث می‌شود PIMS-1 برای واکنش‌های اتصال عرضی با APDMS مناسب‌تر باشد. وزن مولکولی PIMSها به ترتیب با استفاده از آنالیز هیدرودینامیکی برای PIMS-1 و PIMS-2 برابر با 1700 = M_SD و 23500 تعیین می‌شود.

نسبت اکی‌مولار گروه‌های NH₂ به بخش حاوی ید بهینه‌ترین نسبت برای انجام واکنش اتصال عرضی بین PIMS و APDMS می‌باشد. با توجه به اندازه‌گیری‌های تورم، لاستیک PIMS-1/APDMS-1 (1:1) به‌دست‌آمده دارای بالاترین چگالی اتصال عرضی  (M_c = 250)در میان سایر نسبت‌های مولیNH₂-to-I (2:1, 1:2) و PIMS-1/APDMS-1 (1:1) با (M_c = 15400) می‌باشد. PIMS-1/APDMS-1 (1:1) دارای فعالیت ضد میکروبی بالایی در برابر استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی (R = 5.65) می‌باشد.

لاستیک‌های سیلیکونی بدون فلز و پراکسید به دست آمده را می‌توان در زیست پزشکی و صنایع غذایی به عنوان پوشش‌های ضد باکتری، سطوح و مواد دیگر استفاده نمود.

دانلود فایل : لاستیک‌های سیلیکونی بدون فلز و پراکسید با خواص آنتی‌باکتریال به دست آمده در دمای اتاق

Reference

Filippova, S. S., Deriabin, K. V., Perevyazko, I., Shamova, O. V., Orlov, D. S., & Islamova, R. M. (2023). Metal-and Peroxide-Free Silicone Rubbers with Antibacterial Properties Obtained at Room Temperature. ACS Applied Polymer Materials.

https://doi.org/10.1021/acsapm.3c00697

ترجمه و ویرایش: جواد برزوئی