تاثیر افزودن پلیمر دوبعد ی تری آزین بر خواص مکانیکال و رئولوژی هیدروژل تهیه شده بر پایه پلی وینیل الکل در pH های مختلف

خلاصه فارسی

مقدمه پلی ونیل الکل یک پلیمر زیست سازگار، زیست تخریب‌پذیر و ارزان هست. علیرغم خصوصیات مثبت ذکرشده استفاده از هیدروژل‌های بر پایه پلی وینیل الکل به علت استحکام ناکافی محدود گردیده است؛ بنابراین در مطالعات مختلف جهت بهبود دادن خواص مکانیکی از پیوند دهنده‌های متقاطع مناسب استفاده می شود. در مطالعه حاضر از پلیمر دوبعدی ‌تری آزین جهت بهبود خواص مکانیکی و رئولوژیک هیدروژل بر پایه پلی وینیل الکل استفاده می شود. پلیمر دوبعدی‌تری آزین علاوه بر ایجاد کردن خصوصیات ضد باکتریایی، به علت وجود گروه‌های عاملی فعال اکسیژن و نیتروژن و ایجاد پیوند‌های هیدروژنی با گروه‌های هیدرو کسیل در ساختار پلی وینیل الکل سبب بهبود خواص مکانیکی هیدروژل حاصله خواهد شد. روش کار چهار نوع هیدروژل با غلظت‌های متفاوتی از پلیمر دوبعدی (2DP ) ساخته شد و ازنظر محتوای ﺁب اولیه، درصد تورم پذیری، ظرفیت نگهداری ﺁب، درصد زیست‌تخریب‌پذیری با استفاده از روش‌های وزن سنجی ارزیابی شد. میزان تخلخل و ریخت‌شناسی حفرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و استحکام مکانیکی و خواص رئولوژی هیدروژل ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. سپس غلظت بهینه از 2DP انتخاب گردید و آزمون‌های طیف‌سنجی مادون‌قرمز انتقالی، ﺁنالیز توزین حرارتی و پراش پرتوایکس، برای هیدروژل‌های حاصله و مواد اولیه آن‌ها صورت گرفت. درنهایت اثرات ضد باکتری هیدروژل با استفاده از روش شمارش کلنی مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها نتایج نشان دادند که با تغییر غلظت2DP، خصوصیات فیزیکوشیمیایی هیدروژل به راحتی قابل تغییر است. نتایج آزمون‌های طیف‌سنجی مادون‌قرمز انتقالی، توزین حرارتی و پراش پرتوایکس تشکیل هیدروژل را تأیید کردند. نتایج تست های استحکام مکانیکی و رئولوژی بهبود قابل توجه در ویژگی های مکانیکال را در غلطت بهینه نشان دادند. هیدروژل حاصله قابلیت ضد باکتریایی را نیز از خود نشان داد. بحث و نتیجه گیری با استفاده از پلیمر دوبعدی ‌تری آزین علاوه بر ایجاد خصوصیات ضد باکتری، با کمک ایجاد اتصالات متقاطع و ایجاد پیوندهای هیدروژنی با پلیمر پلی وینیل الکل می‌توان بهبود قدرت نگهداری آب، تورم پذیری، بهبود خواص مکانیکی و رئولوژی را نسبت به هیدروژل بر پایه پلی وینیل الکل بدون پلیمر دوبعدی مشاهده کرد.

عنوان انگليسی

The effect of adding 2D triazine polymer on mechanical properties and rheology of hydrogels prepared on the basis of polyvinyl alcohol at different pH

خلاصه انگلیسی

Introduction Polyvinyl alcohol is a biocompatible, biodegradable, and cheap polymer. Despite the mentioned positive characteristics, the use of polyvinyl alcohol-based hydrogels has been limited due to insufficient strength; therefore, suitable cross-linkers are used in various studies to improve mechanical properties. In this study, triazine two-dimensional polymer is used to improve the mechanical and rheological properties of polyvinyl alcohol-based hydrogel. In addition to creating antibacterial properties, the two-dimensional triazine polymer will improve the mechanical properties of the resulting hydrogel due to the presence of oxygen and nitrogen active functional groups and the creation of hydrogen bonds with hydroxyl groups in the structure of polyvinyl alcohol. Materials and Methods Four types of hydrogels with different concentrations of 2DP (Two-Dimensional Polymer) were made and the initial water content, swelling percentage, water holding capacity, biodegradability percentage, porosity and pore morphology, mechanical strength and rheological properties were evaluated. Then the optimal concentration of 2DP was selected and the tests of Fourier transform infrared (FTIR), Thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray Diffraction (XRD) were performed for the resulting hydrogels and their raw materials. The antibacterial effects of the hydrogel were evaluated. Results By changing the concentration of 2DP, the physicochemical properties of the hydrogel can be easily changed. The results of infrared spectroscopy, Thermogravimetric analysis and X-ray diffraction tests confirmed the formation of hydrogel. mechanical strength and rheology tests showed a significant improvement in the mechanical properties in the optimal hydrogel. The resulting hydrogel also showed antibacterial ability. Discussion and Conclusions By using triazine two-dimensional polymer, in addition to creating antibacterial properties, with the help of creating cross-connections and creating hydrogen bonds with polyvinyl alcohol polymer, it is possible to see the improvement of water retention capacity, swelling ability, improvement of mechanical and rheological properties compared to PVA-based hydrogel.

Document Downloads