علوم و تکنولوژی پلیمر
سال:1389 | دوره:23 | شماره:5 (پیاپی 109) |تعداد مقالات:8

در این پژوهش، بررسی ریزساختار 1، -2پلی بوتادی ان (1,2-PBD) با وزن های مولکولی کم مطالعه شده است. پارامترهای مورد بررسی در ریزساختار 1،-2 پلی بوتادی ان تعیین مقدار ایزومرهای 1،-4  سیس، 1،-4 ترانس و 1،-2 وینیل بوده که به وسیله دو روش طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) پروتون 1H NMR و کربن 13C NMR و به حالت مایع انجام شده است. مشخصه دیگر، در 1،-2 پلی بوتادی ان با وزن های مولکولی کم به دست آوردن متوسط وزن مولکولی عددی به کمک روش های NMR است که با روش رنگ نگاری ژل تراوایی مقایسه شده است. وجود گروه متیل در انتهای زنجیر، این امکان را فراهم می آورد تا با اندازه گیری آن و مقایسه با واحد های تکرار شونده، مقدار متوسط وزن مولکولی عددی به وسیله روش های NMR محاسبه شود. برای محاسبه سطوح زیرمنحنی نیاز به شناسایی کربن و پروتون های گروه متیل انتهای زنجیر است که کربن آن به وسیله روش های تقویت بدون واپیچیدگی با انتقال قطبش (DEPT) و برای شناسایی پروتون های گروه متیل از روش وابستگی مضاعف هسته های ناهمگن (HMQC) استفاده شده است که ارتباط مستقیم کربن و پروتون ها را نشان می دهد. در نهایت، آرایش و نظم فضایی 1،-2 پلی بوتادی ان از راه شکافت توالی های پنج تایی و هفت تایی کربن های اولفینی متیلن و متین از گروه آویزان در دماهای متفاوت 20 و 50°C بررسی شده است. طیف های 13C NMR نشان می دهند، با افزایش دمای طیف گیری تعداد شکافت هر دو کربن اولفینی افزایش می یابد.

کلاژن جزء عمده پروتئینی بافت های غضروف، استخوان، پوست و بافت هم بند و نیز بخش عمده ماتریس خارج سلولی است. کلاژن نوع I ساختار پیچیده ای دارد، بدین ترتیب که از سه زنجیر پلی پپتیدی تشکیل شده است که به دور هم پیچیده شده اند و ساختار مارپیچ میله ای شکلی را می سازند. کلاژن زیست ماده مهمی در بسیاری از کاربردهای مهندسی بافت به شمار می رود و می تواند به شکل های مختلفی مانند ژل، فیلم، اسفنج و فیبر ساخته شود. از این پلیمر به دلیل خواص ایمنی زایی کم و ارتقای رشد سلولی، به طور معمول به عنوان داربست برای مهندسی بافت استفاده می شود. متاسفانه، خواص مکانیکی ضعیف و سرعت تخریب زیاد داربست های کلاژنی منجر به ناپایداری آن می شود و کارکردن با آن را مشکل می سازد. با ایجاد اتصالات عرضی در کلاژن، پایداری ساختاری و سرعت تخریب آن را می توان با توجه به نیازهای مربوط تنظیم کرد. استحکام، سرعت جذب و زیست سازگاری زیست مواد کلاژنی بسیار متاثر از روش و مقدار شبکه ای کردن آنهاست. در این مطالعه، اثر پرتودهیUV  بر داربست های کلاژنی بررسی شد. داربست های کلاژنی با روش خشکاندن انجمادی در دمای انجماد-80°C ساخته شدند، سپس در معرض پرتودهی UV قرار گرفتند. اندازه تخلخل میانگین داربست ها با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترون پویشی14.51 ±98.52 به دست آمد. داربست هایی که برای 15 min به کمک UV در 254 nm پرتودهی شدند، بیشترین استحکام کرنشی (0.98%±17.37)، مدول یانگ (0.15 MPa±1.67) و بیشینه بار (2.38 cN±24.47) را داشتند. از آن جا که شکست جزیی ساختار کلاژن طبیعی بر چسبندگی، مهاجرت و تکثیر سلول ها روی داربست اثر می گذارد، زنجیر های کلاژن با روش رنگ نگاری SDS-Page بررسی شدند که در نهایت، پس از پرتودهی زنجیر تخریب شده ای مشاهده نشد. در این مطالعه، پرتودهی UV به عنوان روشی سریع، آسان و قابل کنترل برای افزایش استحکام مکانیکی داربست های کلاژنی، بدون اثر تخریبی روی آنها معرفی شد.

کاتالیزور متالوسن بیس ایندنیل زیرکونیم دی کلرید (Ind)2ZrCl2 با روش اصلاح شده در دمای محیط سنتز شد. سپس، با استفاده از آن ابتدا پلیمرشدن اتیلن و در مرحله بعد کوپلیمرشدن اتیلن-پروپیلن بررسی شد. کوپلیمرشدن در نسبت های مختلف از خوراک ورودی اتیلن-پروپیلن 0.25، 0.5، 1 و 2 انجام شد. شرایط کوپلیمرشدن مانند اثر نسبت کمک کاتالیزور به کاتالیزور، دمای کوپلیمرشدن، تغییرات نسبت خوراک ورودی مونومرها و تغییرات متوسط وزن مولکولی متوسط گرانروی با دمای کوپلیمرشدن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از انجام آزمایش ها نشان می دهد، مقدار محصول دهی کاتالیزور با افزایش نسبت Al/Zr تا نسبت 750 افزایش و با زیاد شدن این نسبت کاهش می یابد. در نسبت های مولی کمAl/Zr=750  متوسط وزن مولکولی گرانروی افزایش و بیش از این نسبت مقدار آن کاهش می یابد. بهترین محصول دهی کاتالیزور در دمای 60°C حاصل می شود و افزایش دمای کوپلیمرشدن بیش از این مقدار باعث کاهش فعالیت کاتالیزور، وزن مولکولی متوسط گرانروی و درصد اتیلن موجود در پلیمر می شود. با افزایش غلظت پروپیلن در نسبت پروپیلن به اتیلن خوراک ورودی پلیمر به سمت ساختار بی شکل تغیر یافته و دمای انتقال شیشه ای افزایش می یابد. سینیتیک واکنش کوپلیمرشدن از نوع کاهشی تشخیص داده شده است.

پلیمرشدن استیرن با روش رادیکال آزاد (FRP) و هم چنین پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم (ATRP) در دمای 105°C انجام و با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو بررسی شد. تغییرات درجه تبدیل، غلظت آغازگر، وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی با پیش رفت واکنش ارزیابی شد. با توجه به نتایج، در یک زمان معین،FRP  در مقایسه با ATRP به درجه تبدیل بیشتری می رسد. در ATRP، غلظت آغازگر در زمان های اولیه واکنش به شدت کاهش یافته و به مقدار صفر نزدیک می شود. هم چنین مقادیر ثابت های سرعت اختتام وابسته به طول زنجیر با گذشت زمان واکنش کاهش می یابد. در حالی که در FRP، غلظت آغازگر به طور نمایی با زمان کاهش و ثابت سرعت اختتام با افزایش درجه تبدیل افزایش می یابد. در ATRP نمودار تغییرات وزن مولکولی متوسط عددی و وزنی تا درجه تبدیل های نسبتا زیاد خطی است که بیان گر ماهیت زنده پلیمرشدن است. توزیع وزن مولکولی پلیمر حاصل از ATRP بسیار باریک تر از پلیمر حاصل از روش FRP است.

پلی هیدروکسی بوتیرات (PHB) یک گرمانرم زیست سازگار و زیست تخریب پذیر است که به وسیله چند گونه از باکتری ها تولید می شود و به دلیل خواص مشابه با پلی پروپیلن بسیار مورد توجه واقع شده است. این پلیمر کاربردهای گسترده ای در صنعت، پزشکی و کشاورزی دارد. با وجود مزایای زیاد نسبت به پلیمرهای پتروشیمیایی، استفاده از آن به علت هزینه بری تولید محدود شده است. یکی از روش های معمول رفع این مشکل، استفاده از سوبسترای ارزان قیمت مانند متانول است. راه کار دیگر، افزایش مقدار بازده کربنی است که به طور مستقیم بر هزینه تولید موثر است. استفاده از سوبسترای مخلوط یکی از روش های افزایش بازده کربنی است. در این مطالعه، اثر سه منبع کربنی اتانول، سدیم استات و گلوکوز با سه غلظت متفاوت به عنوان سوبسترای مخلوط بر تولید PHB بررسی شده است. نتایج نشان می دهد، افزودن اتانول و سدیم استات غلظت و مقدارPHB  را افزایش می دهد و اضافه کردن گلوکوز اثر قابل ملاحظه ای بر مقدار تولید PHB ندارد. محاسبه بازده کربنی در بهترین حالت نشان می دهد، افزودن سدیم استات به عنوان سوبسترای مخلوط بازده کربنی را تا سه برابر افزایش می دهد.

در این مقاله، اثر منیزیم هیدروکسید و دیمر L-لاکتید به عنوان افزودنی بر خواص گرمایی و شکل شناسی فیلم های پلی (-Lلاکتید)، PLLA، بررسی شده است. از این رو، فیلم های PLLA خالص و حاوی 10 درصد وزنی-وزنی افزودنی به روش قالب گیری با تبخیر حلال در حلال دی کلرومتان و دمای محیط تهیه شدند. هم چنین، به منظور مطالعه اثر تاریخچه گرمایی پلیمر بر خواص آن، فیلم های تهیه شده در سه فرایند مختلف گرمایی قرار گرفتند. در فرایند الف، فیلم ها به مدت 1h در دمای 140°C نگه داری و سپس تا دمای محیط سرد شدند. در فرایند ب، فیلم ها ابتدا ذوب شده و سپس فرایند الف تکرار شد. در فرایند ج، فیلم ها ابتدا ذوب و سپس تا دمای صفر درجه سرد شدند پس از آن، فرایند الف تکرار شد. خواص بلورینگی و شکل شناسی فیلم ها به کمک گرماسنج پویشی تفاضلی و میکروسکوپ نوری قطبیده مطالعه شد. نتایج نشان می دهد، درصد بلورینگی و تشکیل گویچه در فیلم های PLLA تحت تاثیر تاریخچه گرمایی و وجود افزودنی قرار می گیرد. دمای ذوب (Tm) فیلم های PLLA با انجام فرایند تنش زدایی گرمایی تغییر نمی کند. در حالی که تغییرات مشاهده شده در فیلم های PLLA پیش از تنش زدایی قابل ملاحظه است. هم چنین، در فرایند ب گویچه های درشت تر در نمونه ها ایجاد می شود و در فرایند ج به دلیل سرد کردن ناگهانی سرعت هسته زایی افزایش می یابد و تعداد گویچه ها بیشتر می شود.

استفاده از مخلوط چند آغازگر از روش های معمول در فرایند پخت گرمایی رزین های پلی استر سیر نشده است. شناخت اثر آغازگر های مختلف بر رفتار پخت رزین برای تولید کامپوزیتی کارآمد ضروری است. در این مطالعه، اثر مخلوط دو آغازگر بنزوییل پروکسید (BPO) و-tert بوتیل پربنزوات  (TBPB)که به ترتیب آغازگر های قابل تجزیه در دمای متوسط و دمای بالا هستند، در پخت گرمایی رزین پلی استر سیر نشده بررسی شده است. رفتار پخت با استفاده از آزمون های SPI و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) مطالعه شد. نتایج آزمون SPI نشان می دهد، درسامانه پخت شامل مخلوط TBPB/BPO استفاده از مقدار بیشتر TBPB، زمان ژل طولانی تر و حداکثر دمای گرمازایی کمتری می دهد و باعث کاهش مقدار گرمای آزاد شده می شود. در تولید محصول کامپوزیتی کارآمد باید از افزایش بیش از حد دما جلوگیری کرد، زیرا افزایش بیش از حد دما سبب صدمه به محصول نهایی مانند ترک خوردگی یا تاول زدگی می شود. نتایج بیانگر آن است که با استفاده از مخلوط آغازگر ها می توان به این مهم دست یافت. نتایج DSC در سامانه دوجزیی شامل مخلوط  BPO/TBPBنشان می دهد، تلفیق این دو پروکسید با مقدار بیشتر TBPB شرایط مطلوب برای پخت مناسب را فراهم می کند.

هدف از این پژوهش، بررسی اثرافزودن نانوذرات بوهمیت به چسب دندانی عاجی روی استحکام اتصال به عاج و خواص مکانیکی چسب است. نانوذرات سیلان دار شده به محلول چسب عاجی مورد بررسی در درصدهای وزنی 0، 0.2، 0.5، 1، 2 و 5 اضافه شدند و برای پخش بهتر نانوذرات محلول چسب به مدت 2 min در معرض فراصوت قرار گرفت. محلول چسب حاوی مونومرهای2 ، -2بیس [-4(-2هیدروکسی-3-متاکریلوکسی پروپیل) فنیل] پروپان (Bis-GMA)، (-2هیدروکسی اتیل) متاکریلات (HEMA) و -2اتیل-2-(هیدروکسی متیل)1-، -3پروپان دی ال تری متاکریلات (TMPTMA)، حلال اتانول و سامانه آغازگر نوری شامل کامفور کینون (CQ)، N،-N' دی متیل آمینواتیل متاکریلات (DMAEMA) بود. به وسیله FTIR درجه تبدیل پلیمرشدن چسب زیر تابش نور مریی اندازه گیری شد. برای بررسی خواص چسب، آزمون های عمق پخت، استحکام کششی قطری، استحکام خمشی و استحکام اتصال ریزبرشی انجام شد. از میکروسکوپی الکترون پویشی (SEM) برای مطالعه سطوح شکست حاصل از آزمون های استحکام خمشی و استحکام اتصال ریزبرشی استفاده شد. پس از بررسی و مقایسه آماری نتایج با استفاده از آزمون آماری ANOVA، استحکام کششی قطری و استحکام اتصال ریزبرشی برای ذرات بوهمیت، مقدار بهینه را در درصدهای وزنی 0.2 تا 0.5 از نانوذرات نشان دادند(p<0.05) . در مدول خمشی چسب های شامل مقادیر مختلف از نانوذرات بوهمیت تغییر معنی داری مشاهده نشد(p>0.05) . طبق نتایج به دست آمده، با افزودن نانوذرات بوهمیت در مقادیر 0.2 تا 0.5 درصد وزنی خواص مکانیکی چسب افزایش می یابد.