per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2016-06-21
29
2
105
125
10.22063/jipst.2016.1344
1344
Review
استفاده از الکتروندهندهها برای افزایش فضاویژگی در پلیمرشدن پروپیلن با استفاده از کاتالیزورهای زیگلر-ناتا
The Use of Electron Donors to Increase Stereospecificity in Ziegler-Natta Propylene Polymerization
فرشید نوری آهنگرانی
f.nouri6810@gmail.com
1
نعیمه بحری لاله
n.bahri@ippi.ac.ir
2
مهدی نکومنش حقیقی
m.nekoomanesh@yahoo.com
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده مهندسی پلیمریزاسیون، صندوق پستی 112-14975
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده مهندسی پلیمریزاسیون، صندوق پستی 112-14975
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده مهندسی پلیمریزاسیون، صندوق پستی 112-14975
کاتالیزورهای زیگلر-ناتای اولیه شامل ترکیبات مختلف بودند، همانند: (الف) مرکز فعال که اغلب از TiCl4 استفاده میشد، (ب) عامل آلکیل دار کننده مرکز فعال که برجستهترین مثال آن ترکیبات تریآلکیلآلومینیم، به ویژه تریاتیلآلومینیم (TEAL) بود، و (ج) پایه کاتالیزور که رایجترین آن MgCl2 بود. افزون بر این گونهها، کمی پس از پیدایش کاتالیزورهای زیگلر-ناتا، باز لوئیس نیز به جزء مهمی در سامانههای کاتالیزوری زیگلر-ناتا تبدیل شد. این ترکیبات بهطور عمده حاوی اتمهای اکسیژن بوده و تعداد کمی از آنها حاوی اتم نیتروژن هستند که الکتروندهنده نامیده میشوند. از الکتروندهندهها برای ایجاد فضاویژگی و گزینشپذیری از راه اتصال در مجاورت مرکز فعال استفاده میشود. توسعه و پیشرفت الکتروندهندههای جدید در سامانههای کاتالیزوری زیگلر-ناتا از نقاط اصلی پژوهش در پلیمرشدن اولفینهاست. از اوایل سال 1970 تلاشهای متعددی که در هر دو حیطه صنعت و آزمایشگاه انجام شدهاند، نه تنها برای کشف الکتروندهندههای جدید با کارایی بهتر بوده، بلکه برای درک نقش آنها در پلیمرشدن اولفینها به روش زیگلر-ناتا اختصاص یافته است. در این مقاله تاریخچه این تلاشها، به ویژه پس از قرن بیست و یکم نشان داده شده است. ابتدا تاریخ تحولات کاتالیزور، به ویژه با تمرکز بر الکتروندهندههای صنعتی و پس از آن توسعه روندهای اخیر در زمینه استفاده از الکتروندهندههای جدید بررسی میشود. سپس، سازوکارهای پیشنهادی برای پیبردن به نحوه عملکرد الکتروندهندهها در بهبود عملکرد کاتالیزور زیگلر-ناتا بررسی میشود. در آخر نیز نحوه غیرفعالشدن الکتروندهندهها در محیط پلیمرشدن بحث میشود.
کاتالیزورهای زیگلر-ناتای اولیه شامل ترکیبات مختلف بودند، همانند: (الف) مرکز فعال که اغلب از TiCl4 استفاده میشد، (ب) عامل آلکیل دار کننده مرکز فعال که برجستهترین مثال آن ترکیبات تریآلکیلآلومینیم، به ویژه تریاتیلآلومینیم (TEAL) بود، و (ج) پایه کاتالیزور که رایجترین آن MgCl2 بود. افزون بر این گونهها، کمی پس از پیدایش کاتالیزورهای زیگلر-ناتا، باز لوئیس نیز به جزء مهمی در سامانههای کاتالیزوری زیگلر-ناتا تبدیل شد. این ترکیبات بهطور عمده حاوی اتمهای اکسیژن بوده و تعداد کمی از آنها حاوی اتم نیتروژن هستند که الکتروندهنده نامیده میشوند. از الکتروندهندهها برای ایجاد فضاویژگی و گزینشپذیری از راه اتصال در مجاورت مرکز فعال استفاده میشود. توسعه و پیشرفت الکتروندهندههای جدید در سامانههای کاتالیزوری زیگلر-ناتا از نقاط اصلی پژوهش در پلیمرشدن اولفینهاست. از اوایل سال 1970 تلاشهای متعددی که در هر دو حیطه صنعت و آزمایشگاه انجام شدهاند، نه تنها برای کشف الکتروندهندههای جدید با کارایی بهتر بوده، بلکه برای درک نقش آنها در پلیمرشدن اولفینها به روش زیگلر-ناتا اختصاص یافته است. در این مقاله تاریخچه این تلاشها، به ویژه پس از قرن بیست و یکم نشان داده شده است. ابتدا تاریخ تحولات کاتالیزور، به ویژه با تمرکز بر الکتروندهندههای صنعتی و پس از آن توسعه روندهای اخیر در زمینه استفاده از الکتروندهندههای جدید بررسی میشود. سپس، سازوکارهای پیشنهادی برای پیبردن به نحوه عملکرد الکتروندهندهها در بهبود عملکرد کاتالیزور زیگلر-ناتا بررسی میشود. در آخر نیز نحوه غیرفعالشدن الکتروندهندهها در محیط پلیمرشدن بحث میشود.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1344_7e49c8e0be19ac31d690bde5b95ce94a.pdf
کاتالیزورهای زیگلر-ناتا
الکتروندهندهها
فضاویژگی
پلیپروپیلن
پلیمرشدن
heterogeneous Ziegler–Natta catalysts
electron donors
stereospecificity
Polypropylene
polymerization
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2016-06-21
29
2
127
138
10.22063/jipst.2016.1345
1345
Research Paper
غشای ماتریس ترکیبی پلی(4-متیل-1-پنتین) پرشده با ذرات MIL 53 و کاربرد آن در جداسازی مخلوط کربن دیاکسید و نیتروژن
A Mixed Matrix Membrane of Poly (4-methyl-1-pentyne) Filled with MIL 53 Particles and Its Application in Carbon Dioxide and Nitrogen Separation
رضا عابدینی
abedini@nit.ac.ir
1
محمد رضا امیدخواه
2
بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 484
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 143- 14115
دراین پژوهش، عملکرد غشای ماتریس ترکیبی پلی(4- متیل-1-پنتین) حاوی ذرات MIL 53 در جداسازی کربن دیاکسید از نیتروژن بررسی شده است. ذرات MIL 53 با مقادیر وزنی 10، 20 و %30 به ماتریس پلیمری اضافه شدند. همچنین، قابلیت جذب گازهای CO2 و N2 بهوسیله ذرات MIL 53 بررسی و دادههای جذب بهکمک معادله لانگمیر ارزیابی شدند. ساختار و خواص گرمایی و مکانیکی غشاهای حاصل با روشهای FT-IR، SEM، TGA و آزمون کشش ارزیابی شد. همچنین، خواص گازتراوایی غشاهای حاصل بهکمک گازهای خالص CO2 و N2 سنجیده شد. افزون بر این، برای درک دقیقتر خواص تراوایی غشاها ضرایب نفوذ و انحلالپذیری گازها در غشای پلیمری و غشاهای ماتریس ترکیبی محاسبه شد. نتایج TGA حاکی از بهبود دمای تخریب غشاهای ماتریس ترکیبی است، بهطوری که دمای تخریب غشای حاوی %30 وزنی از ذرات MIL 53 به 348ºC افزایش یافت. نتایج SEM نیز پخش نسبتاً یکنواخت ذرات در ماتریس پلیمری غشاها را به همراه فصل مشترک مناسب پلیمر-ذره نشان دادند. نتایج گازتراوایی نشان داد، تراوایی هر دو گاز (بهویژه CO2) با افزایش درصد وزنی ذرات در غشا، افزایش یافت، بهطوری که تراوایی CO2 از 98/74Barrer در غشای پلیمری به 217/65Barrer در غشای حاوی %30 وزنی از ذرات افزایش یافت. همچنین، محاسبه گزینشپذیری گازها حاکی از افزایش گزینشپذیری CO2/N2 از 16/66 به 22/70 بوده است. در نهایت، عملکرد غشاهای ماتریس ترکیبی با حد رابسون در جداسازی CO2/N2 مقایسه و نتایج بیانگر غلبه عملکرد غشای ماتریس ترکیبی حاوی %30 وزنی از ذرات MIL 53 بر حد رابسون بوده است.
دراین پژوهش، عملکرد غشای ماتریس ترکیبی پلی(4- متیل-1-پنتین) حاوی ذرات MIL 53 در جداسازی کربن دیاکسید از نیتروژن بررسی شده است. ذرات MIL 53 با مقادیر وزنی 10، 20 و %30 به ماتریس پلیمری اضافه شدند. همچنین، قابلیت جذب گازهای CO2 و N2 بهوسیله ذرات MIL 53 بررسی و دادههای جذب بهکمک معادله لانگمیر ارزیابی شدند. ساختار و خواص گرمایی و مکانیکی غشاهای حاصل با روشهای FT-IR، SEM، TGA و آزمون کشش ارزیابی شد. همچنین، خواص گازتراوایی غشاهای حاصل بهکمک گازهای خالص CO2 و N2 سنجیده شد. افزون بر این، برای درک دقیقتر خواص تراوایی غشاها ضرایب نفوذ و انحلالپذیری گازها در غشای پلیمری و غشاهای ماتریس ترکیبی محاسبه شد. نتایج TGA حاکی از بهبود دمای تخریب غشاهای ماتریس ترکیبی است، بهطوری که دمای تخریب غشای حاوی %30 وزنی از ذرات MIL 53 به 348ºC افزایش یافت. نتایج SEM نیز پخش نسبتاً یکنواخت ذرات در ماتریس پلیمری غشاها را به همراه فصل مشترک مناسب پلیمر-ذره نشان دادند. نتایج گازتراوایی نشان داد، تراوایی هر دو گاز (بهویژه CO2) با افزایش درصد وزنی ذرات در غشا، افزایش یافت، بهطوری که تراوایی CO2 از 98/74Barrer در غشای پلیمری به 217/65Barrer در غشای حاوی %30 وزنی از ذرات افزایش یافت. همچنین، محاسبه گزینشپذیری گازها حاکی از افزایش گزینشپذیری CO2/N2 از 16/66 به 22/70 بوده است. در نهایت، عملکرد غشاهای ماتریس ترکیبی با حد رابسون در جداسازی CO2/N2 مقایسه و نتایج بیانگر غلبه عملکرد غشای ماتریس ترکیبی حاوی %30 وزنی از ذرات MIL 53 بر حد رابسون بوده است.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1345_0aa09697d2ddf99de2df6050c5453ab7.pdf
پلی(4-متیل-1-پنتین)
MIL 53
غشای ماتریس ترکیبی
تراوایی
جداسازی CO2/N2
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2016-06-21
29
2
139
155
10.22063/jipst.2016.1347
1347
Research Paper
بررسی تجربی و نظری رفتار مکانیکی کامپوزیتهای الیاف بلند لاستیک-فولاد با استفاده از روش اجزای محدود و مدلهای تحلیلی
A Theoretical and Experimental Investigation of Mechanical Behavior of Steel-Rubber Long Fiber Composites Using Finite Element Method and Analytical Models
میرحمیدرضا قریشی
1
قاسم نادری
gh.naderi@ippi.ac.ir
2
مهدی رافعی
m.rafei@ippi.ac.ir
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی112-14975
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی112-14975
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه فرایند و مهندسی لاستیک، صندوق پستی112-14975
این کار پژوهشی اختصاص به مقایسه عملکردی میان روشهای مختلف شبیهسازی کامپوزیتهای الیاف بلند لاستیک- فولاد داشته که بخش بسیار مهمی از ساختار تایرهای رادیال را تشکیل میدهند. ابتدا مطالعات پیشین انجام شده در زمینه شبیهسازی رفتار این نوع کامپوزیتها بررسی و سپس روشهای مختلف شبیهسازی و نقاط قوت و ضعف هر یک بیان شد. در بخش تجربی نمونههای کامپوزیت لاستیک با سیمهای فولادی به همراه نمونههای جداگانه ماتریس لاستیکی برای بارگذاری در دو حالت کششی و برشی ساخته شده و در آزمونهای مربوط قرار گرفتند. برای ارزیابی دقت و کارایی این روشها آزمونهای کشش و برش انجام گرفته به روشهای مختلف تحلیلی و عددی بهکمک روش اجزای محدود و با استفاده از مدلهای ابرکشسان و ابرگرانروکشسان شبیهسازی شدند. نتایج حاصل نشان داد، در هر دو حالت کششی و برشی مقدار دقت پیشبینیها و نیز همگرایی مدل اجزای محدود بسیار به روش محاسباتی، زاویه آرایشیافتگی الیاف نسبت به جهت اعمال نیرو و همچنین مدل ابرکشسان یا ابرگرانروکشسان انتخابی وابسته است. در عین حال در هیچ یک از این حالتها، شبیهسازی نه تنها قابلبت پیشبینی دقیق رفتار غیرخطی نمونهها تحت اعمال نیروهای برشی را ندارد، بلکه افزایش دقت مدلسازی با درنظر گرفتن مدل گرانروکشسان برای رفتار لاستیک نیز موجب بهبود نتایج حاصل از شبیهسازی و نزدیکشدن آن به دادههای تجربی نمیشود. بنابراین، در بهرهگیری از این مدلها که در نرمافزارهای تجاری نیز وجود دارند و فراوان استفاده میشوند. باید نهایت دقت را داشت و خطاهای موجود را در نتایج شبیهسازی و طراحیهای پس از آن درنظر گرفت.
این کار پژوهشی اختصاص به مقایسه عملکردی میان روشهای مختلف شبیهسازی کامپوزیتهای الیاف بلند لاستیک- فولاد داشته که بخش بسیار مهمی از ساختار تایرهای رادیال را تشکیل میدهند. ابتدا مطالعات پیشین انجام شده در زمینه شبیهسازی رفتار این نوع کامپوزیتها بررسی و سپس روشهای مختلف شبیهسازی و نقاط قوت و ضعف هر یک بیان شد. در بخش تجربی نمونههای کامپوزیت لاستیک با سیمهای فولادی به همراه نمونههای جداگانه ماتریس لاستیکی برای بارگذاری در دو حالت کششی و برشی ساخته شده و در آزمونهای مربوط قرار گرفتند. برای ارزیابی دقت و کارایی این روشها آزمونهای کشش و برش انجام گرفته به روشهای مختلف تحلیلی و عددی بهکمک روش اجزای محدود و با استفاده از مدلهای ابرکشسان و ابرگرانروکشسان شبیهسازی شدند. نتایج حاصل نشان داد، در هر دو حالت کششی و برشی مقدار دقت پیشبینیها و نیز همگرایی مدل اجزای محدود بسیار به روش محاسباتی، زاویه آرایشیافتگی الیاف نسبت به جهت اعمال نیرو و همچنین مدل ابرکشسان یا ابرگرانروکشسان انتخابی وابسته است. در عین حال در هیچ یک از این حالتها، شبیهسازی نه تنها قابلبت پیشبینی دقیق رفتار غیرخطی نمونهها تحت اعمال نیروهای برشی را ندارد، بلکه افزایش دقت مدلسازی با درنظر گرفتن مدل گرانروکشسان برای رفتار لاستیک نیز موجب بهبود نتایج حاصل از شبیهسازی و نزدیکشدن آن به دادههای تجربی نمیشود. بنابراین، در بهرهگیری از این مدلها که در نرمافزارهای تجاری نیز وجود دارند و فراوان استفاده میشوند. باید نهایت دقت را داشت و خطاهای موجود را در نتایج شبیهسازی و طراحیهای پس از آن درنظر گرفت.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1347_b7235084233d7c8aa4cb4051e2e2b132.pdf
تایر
کامپوزیت لاستیک-الیاف
جزء محدود
شبیهسازی
رفتار مکانیکی
tire
rubber-cord composite
finite element
simulation
mechanical behavior
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2016-06-21
29
2
157
170
10.22063/jipst.2016.1346
1346
Research Paper
بررسی پارامترها در تهیه اسفنجهای حاصل از آمیختههای پلیوینیل کلرید-پلییورتان
Evaluation of Parameters in Preparation of PVC/PU Blend Foams
محمد حسین نوید فامیلی
1
حمیده مرتضایی
hmortezaee88@gmail.com
2
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی 143–141
تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پلیمر، صندوق پستی 143–141
در این مطالعه، دستیابی به اسفنجهای حاصل از آمیختههای گرمانرم-گرماسخت به روش اکستروژن واکنشی با تغییر درصد وزنی آمیخته بررسی شد. بدین منظور، اکسترودر دوپیچی همسوگرد طراحی و ساخته شد. برای اشباعسازی، از مخزن فشار قوی دمازیاد با امکان کاهش بسیار سریع فشار استفاده شد. زمان، دمای اسفنجسازی و فشار اشباعسازی به ترتیب 2s 70˚C و 68bar درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد، نمونههای وینیل کلرید-پلییورتان با درصد وزنی100/0، حداکثر %8/9 وزنی گاز جذب کردند و اسفنجهای دارای متوسط سلول 6mm و چگالی سلول 109×6 تولید شدند و در پنج درصد وزنی دیگر (90/10، 80/20، 70/30، 60/40، 50/50) حداکثر %4 وزنی گاز جذب شده و اسفنجهای مناسبی تولید نشدند. از آنجا که مقدار نفوذ گاز در پلییورتان بیش از پلیوینیل کلرید است، مقدار نشت گاز نیز زیاد است. بنابراین، گاز کافی در نمونه برای اسفنجسازی جذب نشد. همچنین، مقاومت زیاد شبکه به ازدیاد حجم، نسبت تورم ایجاد شده به وسیله انحلال گاز را کاهش میدهد. مقدار شبکهایشدن باید به اندازه کافی زیاد باشد تا از شکست به وسیله جریان گرانرو جلوگیری کند و به اندازه کافی کم باشد تا از شکست ترد در زمان گسترش حبابهای در حال رشد طی اسفنجسازی اجتناب شود. میتوان دریافت، مقدار شبکه بهینه برای دستیابی به حداکثر نسبت انبساط اسفنجهای پلیوینیل کلرید-پلییورتان زمانی که سایر پارامترهای فرایندپذیری ثابت باشند، وجود دارد.
در این مطالعه، دستیابی به اسفنجهای حاصل از آمیختههای گرمانرم-گرماسخت به روش اکستروژن واکنشی با تغییر درصد وزنی آمیخته بررسی شد. بدین منظور، اکسترودر دوپیچی همسوگرد طراحی و ساخته شد. برای اشباعسازی، از مخزن فشار قوی دمازیاد با امکان کاهش بسیار سریع فشار استفاده شد. زمان، دمای اسفنجسازی و فشار اشباعسازی به ترتیب 2s 70˚C و 68bar درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد، نمونههای وینیل کلرید-پلییورتان با درصد وزنی100/0، حداکثر %8/9 وزنی گاز جذب کردند و اسفنجهای دارای متوسط سلول 6mm و چگالی سلول 109×6 تولید شدند و در پنج درصد وزنی دیگر (90/10، 80/20، 70/30، 60/40، 50/50) حداکثر %4 وزنی گاز جذب شده و اسفنجهای مناسبی تولید نشدند. از آنجا که مقدار نفوذ گاز در پلییورتان بیش از پلیوینیل کلرید است، مقدار نشت گاز نیز زیاد است. بنابراین، گاز کافی در نمونه برای اسفنجسازی جذب نشد. همچنین، مقاومت زیاد شبکه به ازدیاد حجم، نسبت تورم ایجاد شده به وسیله انحلال گاز را کاهش میدهد. مقدار شبکهایشدن باید به اندازه کافی زیاد باشد تا از شکست به وسیله جریان گرانرو جلوگیری کند و به اندازه کافی کم باشد تا از شکست ترد در زمان گسترش حبابهای در حال رشد طی اسفنجسازی اجتناب شود. میتوان دریافت، مقدار شبکه بهینه برای دستیابی به حداکثر نسبت انبساط اسفنجهای پلیوینیل کلرید-پلییورتان زمانی که سایر پارامترهای فرایندپذیری ثابت باشند، وجود دارد.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1346_585789a0357c9e7fa48ba2713495271c.pdf
اکستروژن واکنشی
آمیخته
اشباعسازی
شبکه عرضی
چگالی سلول
reaction extrusion
blend
Saturation
cross-link
cell density
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2016-06-21
29
2
171
184
10.22063/jipst.2016.1349
1349
Research Paper
پوششدهی پارچه ابریشمی با استفاده از نانوالیاف پلیوینیلالکل-سیپروفلوکساسین هیدروکلرید برای کاربردهای پزشکی
Coating of Silk Fabric Using PVA/Ciprofloxacin Hcl Nanofibers for Biomedical Applications
سمیه باقرصاد
s.baghersad92@gmail.com
1
رضا منصورنژاد
reza_s65@yahoo.com
2
لاله قاسمی مبارکه
laleh.ghasemi@cc.iut.ac.ir
3
حسین ملاحسینی
h.molahoseini@tx.iut.ac.ir
4
محمد مرشد
morshed@cc.iut.ac.ir
5
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی 83111-84156
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی 83111-84156
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی 83111-84156
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی 83111-84156
اصفهان، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی نساجی، صندوق پستی 83111-84156
در سالهای اخیر تولید زخمپوشهای پلیمری ضدباکتری برای کنترل زخمهای عفونی مورد توجه قرار گرفته است. ابریشم نیز عضوی از خانواده گسترده پلیمرهای پروتئینی است. این پلیمر بهطور عمده توسط نوعی حشره پروانهسان با نام Bombyx mori تولید شده که به دلیل کاربرد دیرینه آن شناخته شدهترین منبع تولید ابریشم بهشمار میآید. بهتازگی کاربردهای ابریشم افزون بر صنایع نساجی وارد حوزه زیستفناوری شده است. با توجه به اهمیت ابریشم در بهبود زخمهای پوستی، در این پژوهش از پارچه ابریشمی استفاده شده است و آنتیبیوتیک سیپروفلوکساسین با پوششدهی نانوالیاف سیپروفلوکساسین-پلیوینیلالکل به سطح پارچه اضافه شد. پیش از پوششدهی، عملیات صمغگیری ابریشم بهوسیله اتوکلاو انجام شد. خواص و شکلشناسی ابریشم پیش وپس از صمغگیری با روشهای میکروسکوپ الکترونی پویشی، طیفسنجی زیرقرمز، آزمون جذب رطوبت و استحکامسنجی ارزیابی شد. نتایج نشاندهند کاهش قطر، جذب رطوبت و استحکام پس از عملیات صمغگیری بود. شرایط الکتروریسی نیز بهینه و قطر نانوالیاف حاوی دارو و بدون دارو پیش از پوششدهی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، با افزودن دارو، رسانایی الکتریکی محلول الکتروریسی افزایش یافت که موجب ظرافت بیشتر نانوالیاف شد. برای مقایسه خواص ضدباکتری پارچه صمغگیری شده و صمغگیری نشده، بهتنهایی و همراه با نانوالیاف، آزمون ضدباکتری با روش پخش دیسکی و استفاده از باکتریهای اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس انجام شد. اندازهگیری قطر هاله عدم رشد باکتری نمونهها نشان داد ابریشم صمغگیری شده و صمغگیری نشده خاصیت ضدباکتری ندارند، اما نمونههای پوشش یافته با پلیوینیلالکل-سیپروفلوکساسین دارای خاصیت ضدباکتری بودند. مقدار ضدباکتری بودن برای باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در هر دو نمونه یکسان، اما این خاصیت برای باکتری اشرشیاکلی خاصیت در نمونه صمغگیری شده بیشتر از نمونه صمغگیری نشده بود.
در سالهای اخیر تولید زخمپوشهای پلیمری ضدباکتری برای کنترل زخمهای عفونی مورد توجه قرار گرفته است. ابریشم نیز عضوی از خانواده گسترده پلیمرهای پروتئینی است. این پلیمر بهطور عمده توسط نوعی حشره پروانهسان با نام Bombyx mori تولید شده که به دلیل کاربرد دیرینه آن شناخته شدهترین منبع تولید ابریشم بهشمار میآید. بهتازگی کاربردهای ابریشم افزون بر صنایع نساجی وارد حوزه زیستفناوری شده است. با توجه به اهمیت ابریشم در بهبود زخمهای پوستی، در این پژوهش از پارچه ابریشمی استفاده شده است و آنتیبیوتیک سیپروفلوکساسین با پوششدهی نانوالیاف سیپروفلوکساسین-پلیوینیلالکل به سطح پارچه اضافه شد. پیش از پوششدهی، عملیات صمغگیری ابریشم بهوسیله اتوکلاو انجام شد. خواص و شکلشناسی ابریشم پیش وپس از صمغگیری با روشهای میکروسکوپ الکترونی پویشی، طیفسنجی زیرقرمز، آزمون جذب رطوبت و استحکامسنجی ارزیابی شد. نتایج نشاندهند کاهش قطر، جذب رطوبت و استحکام پس از عملیات صمغگیری بود. شرایط الکتروریسی نیز بهینه و قطر نانوالیاف حاوی دارو و بدون دارو پیش از پوششدهی اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، با افزودن دارو، رسانایی الکتریکی محلول الکتروریسی افزایش یافت که موجب ظرافت بیشتر نانوالیاف شد. برای مقایسه خواص ضدباکتری پارچه صمغگیری شده و صمغگیری نشده، بهتنهایی و همراه با نانوالیاف، آزمون ضدباکتری با روش پخش دیسکی و استفاده از باکتریهای اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس انجام شد. اندازهگیری قطر هاله عدم رشد باکتری نمونهها نشان داد ابریشم صمغگیری شده و صمغگیری نشده خاصیت ضدباکتری ندارند، اما نمونههای پوشش یافته با پلیوینیلالکل-سیپروفلوکساسین دارای خاصیت ضدباکتری بودند. مقدار ضدباکتری بودن برای باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در هر دو نمونه یکسان، اما این خاصیت برای باکتری اشرشیاکلی خاصیت در نمونه صمغگیری شده بیشتر از نمونه صمغگیری نشده بود.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1349_e379b7901bacf4ff19a99b9f30720513.pdf
ابریشم
نانوالیاف
پلیوینیلالکل
سیپروفلوکساسین هیدروکلرید
ضدباکتری
silk
nanofibers
PVA
Ciprofloxacin HCl
antibacterial
per
پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران با همکاری انجمن پلیمر ایران
مجله علوم و تکنولوژی پلیمر
10163255
20080883
2016-06-21
29
2
185
196
10.22063/jipst.2016.1348
1348
Research Paper
شبکهسازی هیدروژلهای برپایه پلی(سدیم آکریلات) با شبکهساز غیروینیلی
Cross-linking of Poly(sodium acrylate)-Based Hydrogels by a Non-vinyl Cross-linker
سولماز مجرد جبلی
1
کوروش کبیری
k.kabiri@ippi.ac.ir
2
حمیدرضا متصدیزاده
3
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه چسب و رزین، صندوق پستی 112- 14975
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه چسب و رزین، صندوق پستی 112- 14975
تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده فرایند، گروه چسب و رزین، صندوق پستی 112- 14975
برای شبکهسازی داخلی هیدروژلها بهطور عمده شبکهسازهای وینیلی کاربرد دارند. شبکهسازی غیروینیلی بهطور عمده با استفاده ترکیبات گروههای عاملی برای شبکهبندی سطحی هیدروژلها استفاده شده است. نحوه شبکهسازی داخلی یا سطحی هیدروژلها بهشدت خواص هیدروژل را تحت تأثیر قرار میدهد. در این پژوهش، هیدوژلهای برپایه poly(AA-NaAA) با استفاده از سه شبکهساز دوعاملی، 1،4-بوتاندیال (BDO)، پلیاتیلنگلیکولدیگلیسیدیلاتر (PEGDGE-300) و اتیلنگلیکولدیگلیسیدیلاتر (EGDGE) و شبکهساز چندعاملی [3-(2،3-اپوکسیپروپوکسی)-پروپیل]-تریمتوکسیسیلان (GPS) در مجاورت آغازگر اکسایشی-کاهشی آمونیوم پرسولفات-تترامتیلاتیلندیآمین (APS/TMEDA) به روش پلیمرشدن محلولی سنتز شدند. برای شناسایی ساختار مولکولی هیدروژلهای سنتز شده با شبکهساز PEGDGE و GPS به ترتیب از طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه و پراش پرتو X استفاده شد. اثر نوع و غلظت این شبکهسازها روی ظرفیت تورم آزاد (در آب مقطر و محلول نمک 9/0 درصد)، جذب زیر بار (AUL) و رفتار رئولوژی بررسی شد. نتایج نشان داد، نمونههای سنتز شده با این چهار شبکهساز، ظرفیت تورم آزاد به ترتیب PEGDGE > EGDGE > BDO > GPS را دارند و در تورم آزاد ثابت (حدود 200g/g) بیشترین مقدار AUL در نمونههای شبکهای شده با PEGDGE مشاهده شد. همچنین، نتایج رئولوژی نیز استحکام ژل متورم بیشتری را در این نمونه نشان داد که تأییدی بر نتایج حاصل از AUL بود. خواص تورم شبکهسازی غیروینیلی بهشدت تابع دمای خشککردن است و با تغییر دمای خشککردن در مقدار شبکهساز ثابت، نمونههایی با خواص تورم و رئولوژی متفاوت حاصل میشود. شبکهسازی غیروینیلی راهکاری برای تهیه هیدروژلهاست که سبب حذف شبکهسازهای وینیلی در سنتز ابرجاذب میشود.
برای شبکهسازی داخلی هیدروژلها بهطور عمده شبکهسازهای وینیلی کاربرد دارند. شبکهسازی غیروینیلی بهطور عمده با استفاده ترکیبات گروههای عاملی برای شبکهبندی سطحی هیدروژلها استفاده شده است. نحوه شبکهسازی داخلی یا سطحی هیدروژلها بهشدت خواص هیدروژل را تحت تأثیر قرار میدهد. در این پژوهش، هیدوژلهای برپایه poly(AA-NaAA) با استفاده از سه شبکهساز دوعاملی، 1،4-بوتاندیال (BDO)، پلیاتیلنگلیکولدیگلیسیدیلاتر (PEGDGE-300) و اتیلنگلیکولدیگلیسیدیلاتر (EGDGE) و شبکهساز چندعاملی [3-(2،3-اپوکسیپروپوکسی)-پروپیل]-تریمتوکسیسیلان (GPS) در مجاورت آغازگر اکسایشی-کاهشی آمونیوم پرسولفات-تترامتیلاتیلندیآمین (APS/TMEDA) به روش پلیمرشدن محلولی سنتز شدند. برای شناسایی ساختار مولکولی هیدروژلهای سنتز شده با شبکهساز PEGDGE و GPS به ترتیب از طیفسنجی زیرقرمز تبدیل فوریه و پراش پرتو X استفاده شد. اثر نوع و غلظت این شبکهسازها روی ظرفیت تورم آزاد (در آب مقطر و محلول نمک 9/0 درصد)، جذب زیر بار (AUL) و رفتار رئولوژی بررسی شد. نتایج نشان داد، نمونههای سنتز شده با این چهار شبکهساز، ظرفیت تورم آزاد به ترتیب PEGDGE > EGDGE > BDO > GPS را دارند و در تورم آزاد ثابت (حدود 200g/g) بیشترین مقدار AUL در نمونههای شبکهای شده با PEGDGE مشاهده شد. همچنین، نتایج رئولوژی نیز استحکام ژل متورم بیشتری را در این نمونه نشان داد که تأییدی بر نتایج حاصل از AUL بود. خواص تورم شبکهسازی غیروینیلی بهشدت تابع دمای خشککردن است و با تغییر دمای خشککردن در مقدار شبکهساز ثابت، نمونههایی با خواص تورم و رئولوژی متفاوت حاصل میشود. شبکهسازی غیروینیلی راهکاری برای تهیه هیدروژلهاست که سبب حذف شبکهسازهای وینیلی در سنتز ابرجاذب میشود.
http://jips.ippi.ac.ir/article_1348_e14c4729badf4885af907c8c50aab4cc.pdf
ابرجاذب
جذب زیر بار
اتیلن گلیکولدیگلیسیدیل اتر
1
4-بوتاندیال
[3-(2
3-اپوکسی پروپوکسی)-پروپیل]-تریمتوکسیسیلان
superabsorbent
absorbency under load
ethylene glycol diglycidyl ether
1
4-butane diol
[3-(2
3-Epoxypropoxy)- propyl]-trimethoxysilane