تاثیر افزودن پرکننده‌های گیاهی بر خواص منتخب سیلیکون در معرض پیری سریع

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

هدف این پژوهش بررسی تاثیر نوع و درصد گیاهان پودری بر روی خواص انتخابی کامپوزیت‌های مبتنی‌بر سیلیکون می‌باشد. ماتریس افزودنی، پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان پخت شده با پلاتین با پیوند متقابل می‌باشد. پرکننده‌ها پودر آویشن و مریم‌گلی می‌باشند که در 5، 10 و 15 درصد وزنی معرفی می‌شوند. پرکننده‌های معرفی شده در ترکیب، دارای مورفولوژی و اندازه دانه متفاوتی می‌باشند. مورفولوژی دانه تفاوت‌هایی را در اندازه و شکل پرکننده‌های معرفی‌شده نشان می‌دهد. ارزیابی کمی و کیفی حاصل از ادغام بر اساس آزمایش‌های خواص انتخاب شده؛ چگالی، ترشوندگی، انعطاف‌پذیری برگشتی، سختی و استحکام کششی انجام شد. ادغام پرکننده‌ها اندکی بر تراکم و ترشوندگی سیلیکون تأثیر می‌گذارد. نتایج ارتجاعی و سختی برگشتی بسته به نوع پرکننده و دانه متفاوت می‌باشد. با این حال، استحکام کششی کاهش می‌یابد، که ممکن است به دلیل توزیع مواد پرکننده در ماتریس و ترکیب شیمیایی آن‌ها باشد. ارزیابی فعالیت ضد باکتریایی بر علیه استافیلوکوکوس اورئوس خواص باکتریواستاتیکی کامپوزیت‌ها را ثابت می‌نماید. پیری سریع در محلول PBS خواص مکانیکی را بهبود نمی‌بخشد. FTIR و DSC پیری تدریجی مواد را نشان می‌دهند. علاوه بر این، نتایج به طور کلی حداقل اثر پرکننده‌ها را بر روی پیکره شیمیایی سیلیکون و دمای ذوب نشان می‌دهد. مواد توسعه‌ یافته را می‌توان در کاربردهایی استفاده نمود که به خواص مکانیکی بالا نیازی ندارند.

نتیجه‌گیری

پژوهش انجام شده این فرضیه پیشنهادی را تایید نمود که وارد کردن آویشن و مریم‌گلی به سیلیکون امکان به دست آوردن بیوکامپوزیت‌های ضد باکتریایی را فراهم می‌نماید. با توجه به محدودیت‌های این کار، نتایج زیر را می‌توان استنباط نمود:

• گنجاندن آویشن و مریم‌گلی در بخش‌های توده‌ای مختلف بر خواص شیمیایی، مکانیکی و بیولوژیکی تأثیر می‌گذارد. این به شدت به اندازه و مورفولوژی دانه و ترکیب شیمیایی (محتوای اسید) بستگی دارد.

• معرفی پرکننده‌ها تغییر قابل توجهی در چگالی و زاویه تماس ایجاد نمی‌نماید. تغییر جزئی در مورد اندازه‌گیری چگالی و زاویه تماس مشاهده می‌شود. اندازه و ساختار پرکننده بر خواص آزمایش شده تأثیر ‌می‌گذارد. حداقل تغییرات در زاویه تماس مواد کامپوزیت در رابطه با نمونه‌های مرجع ثابت می‌نماید که مواد اصلاح‌شده آبگریز هستند. با این حال، باید تأکید نمود که هر چه میزان آویشن بیشتر باشد، بر خلاف مریم‌گلی، زاویه تماس بیشتر می‌شود.

• کامپوزیت‌های آویشن نسبت به کامپوزیت‌های مریم‌گلی انعطاف‌پذیری بالاتری دارند. علاوه بر این، هرچه محتوای پرکننده کمتر باشد، انعطاف‌پذیری بالاتری خواهد داشت. افزودن 5 و 10 درصد آویشن به ماتریس به طور مثبت بر ویژگی‌های آزمایش شده تأثیر می‌گذارد.

• سطح توسعه یافته پرکننده‌ها بر جذب محلول سالین بافر فسفات (PBS) تاثیر می‌گذارد که مایع خارج سلولی انسان را شبیه‌سازی می‌نماید. تغییرات سطحی قابل توجهی پس از 60 روز پیری مشاهده می‌شود.

• سختی، تنش در هنگام شکست و ازدیاد طول در هنگام شکست با زمان پیری کاهش می‌یابد و هر چه زمان پیری طولانی‌تر باشد، اختلاف بین کامپوزیت‌های آزمایش‌شده کمتر می‌شود که ناشی از جذب آب توسط پرکننده‌ها و در نتیجه تغییر در سختی آن‌ها است (به حداقل رساندن تاثیر بریدگی). نتایج پس از دو روز پایدار هستند (تغییرات سطحی را نشان نمی‌دهند)، بنابراین می‌توان از آن‌ها در برنامه‌های کوتاه مدت استفاده نمود.

• معرفی پرکننده‌ها، بدون توجه به محتوای آن، ساختار شیمیایی سیلیکون و دمای ذوب را تغییر نمی‌دهند. با افزایش محتوای پرکننده، آنتالپی کاهش می‌یابد. در طول پیری، حداقل تغییرات در طیف FTIR مربوط به جذب آب مشاهده می‌شود و دمای ذوب حدود کاهش می‌یابد.

• اصلاح اعمال شده خواص ضد باکتریایی را تغییر و اثربخشی بالاتری نسبت به عوامل ضد میکروبی قوی و معمولی نشان می‌دهد.

• در میان کامپوزیت‌های به‌دست‌آمده، S5 بر اساس تجزیه و تحلیل چند معیاره خواص برتری را نشان می‌دهد.

• مواد توسعه یافته را می‌توان برای کاربردهای کوتاه مدت، مانند پانسمان زخم یا پوشش استفاده نمود. مطالعات بیشتر بر روی بهبود خواص مکانیکی متمرکز خواهد شد تا شامل ویژگی‌های عملیاتی بالا باشد که کاربردهایی به عنوان مثال، ایمپلنت‌ها را می‌طلبد.

دانلود فایل : تاثیر افزودن پرکننده‌های گیاهی بر خواص منتخب سیلیکون در معرض پیری سریع

Reference

Sarraj, S., Szymiczek, M., & Jurczyk, S. (2022). Influence of Herbal Fillers Addition on Selected Properties of Silicone Subjected to Accelerated Aging. Polymers, 15(1), 42.

https://doi.org/10.3390/polym15010042

ترجمه و ویرایش: جواد برزوئی