Исследование структуры и свойств наноструктурированного биоразлагаемого термопластичного композита


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-302-306

Полный текст:


Аннотация

Повышенные требования к полимерным материалам и расширение областей их применения создают предпосылки создания новыхбиокомпозиционных материалов. Наиболее перспективной матрицей для биокомпозиционного материала является 2-гидроксипропионовая (молочная) кислота, уникальные возможности которой проявляются в результате модификации неорганическими минеральными наполнителями нанометрического размера. Особенно ценным является сочетание в данном полимере таких свойств как биоразлагаемость и биосовместимость. Наноструктурированные композиционные материалы, состоящие из полимолочной кислоты и минеральных наполнителей, приобретают существенное улучшение свойств по сравнению со свойствами чистого полимера.Методом полива формовочных растворов получены биоразлагаемые пленки, содержащие в составе слоистый природный минерал из класса метасиликатов. В качестве растворителя для приготовления формовочного раствора использовали трихлорметан. Изучены структура и свойства наноструктурированного термопластичного композита. Показано, что наполнитель равномерно распределяется в структуре полимера, влияет на размеры кристаллических образований, размеры кристаллитов увеличиваются. Введение наноструктурирующего минерала в биополимер повышает термостойкость композита, что обусловлено высокой устойчивостью к действию повышенных температур исходного микроармирующего минерального наполнителя, который не разлагается до температуры 1000-1100 0С. Установлено влияние слоистого природного минерала из класса метасиликатов на деформационно-прочностные свойства биокомпозита: сохраняется прочность и незначительно снижается относительное удлинение при разрыве материала. Способность к биоразложению и очень низкая токсичность позволяют использовать наноструктурированный композиционный материал на основе 2-гидроксипропионовой (молочной) кислоты в биомедицинских, фармацевтических, экологических и промышленных областях. Разработка биоразлагаемого композиционного материала позволит решить актуальные отечественные проблемы полимеров медицинскогоназначения.

Об авторах

Н. А. Щербина
Балаковский инженерно-технологический институт
Россия
к.т.н., доцент, кафедра физики и естественнонаучных дисциплин, ул. Чапаева,140, Балаково, 413800, Россия


В. А. Таганова
Балаковский инженерно-технологический институт
к.т.н., доцент, кафедра физики и естественнонаучных дисциплин, ул. Чапаева,140, Балаково, 413800, Россия


Е. В. Бычкова
Энгельсский технологический институт
д.т.н., профессор, кафедра технологии и оборудования химических, нефтегазовых и пищевых производств, площадь Свободы, д.17, г. Энгельс, 413100, Россия


С. Я. Пичхидзе
Саратовский государственный технический университет им. Ю.А Гагарина
д.т.н., ст. научный сотрудник, кафедра биотехнологических и медицинских аппаратов и систем, Политехническая 77, г. Саратов, 410054, Россия


Список литературы

1. Григорьян А.С., Топоркова А.К. Проблемы интеграции имплантатов в костную ткань (теоретические аспекты). М.: Техносфера, 2007. 128 с.

2. Лонг Ю. Биоразлагаемые полимерные смеси и композиты из возобновляемых источников. СПб.: Научные основы и технологии, 2013. 464 с.

3. Князев А.В., Буланов Е.Н., Алейник Д.Я., Чарыкова И.Н. и др. Синтез и исследование наноразмерного гидроксиапатита на модели invitro. // Вестник Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского. 2012. № 5. С. 24–27.

4. Ксантос М. Функциональные наполнители для пластмасс. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. 462 с.

5. Перепелкин К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. 380 с.

6. Sinha Ray S., Yamada K., Okamoto M., Fujimoto Y. et al. Polulactide / layered silicate nanocomposites // Designing of materials with desired properties. Polymer. 2003. № 44. Р. 6633–6646.

7. Sinha Ray S., Yamada K., Okamoto M., Ogami A et al. Polulactide / layered silicate nanocomposites. Part 3. High performance biodegradable materials // Chem. Mater. 2003. №15. Р. 1456.

8. Щербина Н.А., Бычкова Е.В., Панова Л.Г. Полимерные композиционные биоразлагаемые материалы // Сборник трудов III Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и пути развития энергетики, техники и технологий», Балаково. 2017. С. 327–329

9. Щербина Н.А., Бычкова Е.В. и др. Разработка состава биоразлагаемого полимерного композиционного материала // Сборник трудов IV Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы и пути развития энергетики, техники и технологий», Балаково, 2018. С. 243–245.

10. Савицкая Л.К. Рентгеноструктурный анализ. Томск: СКК-Пресс, 2006. 276 c.


Дополнительные файлы

1. Исследование структуры и свойств наноструктурированного биоразлагаемого термопластичного композита
Тема химическая технология
Тип Результаты исследования
Метаданные
2. Исследование структуры и свойств наноструктурированного биоразлагаемого термопластичного композита
Тема химическая технология
Тип Результаты исследования
Метаданные
3. Исследование структуры и свойств наноструктурированного биоразлагаемого термопластичного композита
Тема химическая технология
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (11KB)    
Метаданные

Для цитирования: Щербина Н.А., Таганова В.А., Бычкова Е.В., Пичхидзе С.Я. Исследование структуры и свойств наноструктурированного биоразлагаемого термопластичного композита. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(2):302-306. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-302-306

For citation: Shcherbina N.A., Taganova V.A., Bychkova E.V., Pichkidze S.Y. The study of the structure and properties of nanostructured biodegradable thermoplastic composite. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(2):302-306. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-302-306

Просмотров: 103

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)