۲۱۰۰۹پ
per
بررسی و ساخت کامپوزیت‌های بر پایه پلی انیلین و کاربرد آن درساخت پوشش های حفاظتی آنتی استاتیک وآنتی باکتریال
Investigation and preparation of Composites Based on Polyaniline and its Uses on Making preserving Antistatic and AntiBacterial Coatings
/مرتضی راستگار
: شیمی
، ۱۳۹۷
، میرزائی
۱۴۶ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
شیمی کاربردی
۱۳۹۷/۱۲/۱۴
تبریز
پوشش‌صهای پلیمری به دلیل ماهیت خود، تمایل بالایی به تجمع بار الکتریکی دارند .لذا در برخی از صنایع بخصوص صنایع شیمیایی و صنایع داروسازی بهره‌گیری از پوشش‌های پلیمری موجب افزایش خطرات ناشی از تجمع بار الکتریکی ساکن می‌صشود .بنابراین در طول دو دهه گذشته پلیمرهای رسانای الکتریکی به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد الکتریکی توجهات بسیاری را به خود جلب کرده اند .در بین انواع پلیمر های رسانای الکتریکی، پلی انیلین به عنوان یکی از مناسب ترین پلیمر های رسانای الکتریکی در جهت ساخت پوشش های آنتی استاتیک و ضد خوردگی مطرح بوده است .علاوه بر این، زندگی بشر همواره در معرض تهدیدات عوامل عفونت‌زای مختلف قرار دارد و عوامل باکتریایی نقش مهمی را در بروز این عفونت‌ها و عواقب ناشی از آن ایفا می‌کنند .با توجه به این که چسبندگی باکتری‌ها به سطوح مختلف، یکی از اصلی‌ترین مراحل رشد و تکثیر باکتری‌های عفونت‌زا به شمار می‌رود، توسعه سطوح با خاصیت آنتی‌صباکتریالی نقش بسزایی در جلوگیری از بروز خسارات ناشی از رشد باکتری‌ها خواهد داشت .پوشش‌صهای پلیمری به دلیل بهره‌صمندی از خواص منحصر به فرد، از متداول‌صترین و آسان‌صترین روش‌صها برای ایجاد سطوح آنتی‌صباکتریالی به شمار می‌صروند ..در کار پژوهشی حاضر نانوکامپوزیت‌صهای مختلف پلی‌صانیلین به منظور بهبود خواص مختلف آن نظیر خواص رسانایی الکتریکی و ایجاد خاصیت آنتی‌صباکتریالی در آن، با استفاده از شیوصه‌صهای مختلف تهیه شده و سپس در ماتریس پلیمرهای اپوکسی و پلی‌صیورتان به کار گرفته شده و خواص آنتی‌صباکتریالی و آنتی‌صاستاتیک پوشش‌صهای تولید شده مورد مطالعه قرار گرفته است .بدین منظور نانوکامپوزیت پلی‌صانیلین با استفاده از موادی همچون نانوذرات دی‌صاکسید تیتانیم اصلاح شده با کیتوسان، نانوذرات دی‌صاکسید تیتانیم اصلاح شده با مس و نانوذرات اکسید روی اصلاح شده با مس تهیه گردید .خواص انواع نانوکامپوزیت‌صهای تهیه شده با استفاده از تکنیک‌صهای هدایت سنجی چهار نقطه‌صای،FTIR ،XRD ،SEM- FE، EDX و TGA مورد مطالعه قرار گرفت .نانوکامپوزیت‌صهای تولید شده به عنوان افزودنی به ماتریس پوشش‌صهای اپوکسی و پلی‌صیورتان اضافه شده و خواص پوشش‌صهای اصلاح شده از نظر میزان مقاومت الکتریکی سطحی، خاصیت آنتی‌صصباکتریالی، مقاومت حراراتی و خواص استحکام کششی، استحکام چسبندگی و مقاومت خراش مورد مطالعه قرار گرفت .نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت پلی‌صانیلین /کیتوسان /دی‌صاکسید تیتانیم هدایت الکتریکی بهبود یافته‌صای در مقایسه با پلی‌صانیلین خالص از خود نشان می‌صدهد و افزودن آن به ماتریس اپوکسی موجب ایجاد خاصیت آنتی‌صباکتریالی برعلیه باکتری‌صهای گرم مثبت و گرم منفی می-شود .همچنین افزودن ۲ وزنی از نانوکامپوزیت به پوشش‌صهای اپوکسی موجب قرار گیری مقاومت سطحی در محدوده آنتی‌صاستاتیک شده و خواص حرارتی و استحکام کششی آن در مقایسه با اپوکسی خالص بهبود قابل ملاحظه‌صای می‌صیابد .در ادامه نانوکامپوزیت پلی‌صانیلین با مس و دی‌صاکسید تیتانیم بدون عامل اکسید کننده و با استفاده از یون‌صهای مس سنتز شده و پس از بررسی خواص و مقایسه آن با پلی‌صانیلین سنتز شده با روش متداول، بهبود قابل ملاحظه هدایت الکتریکی آن و تاثیر آن در بهبود خاصیت آنتی‌صباکتریالی، آنتی‌صاستاتیک، حرارتی و مکانیکی پوشش پلی‌صیورتان مورد تایید قرار گرفت .در نهایت نانوالیاف پلی‌صانیلین با استفاده از روش بذرپاشی سنتز شده و نانوکامپوزیت آن با نانوذرات اکسید روی اصلاح شده با مس تولید گردید .نتایج حاصل از هدایت سنجی چهار نقطه‌صای نشان داد که نانوکامپوزیت تولید شده دارای هدایت الکتریکی چندین برابر بیشتر از پلی‌صانیلین معمولی بوده و افزودن آن به ماتریس پوشش پلی‌صیورتان موجب بهبود قابل ملاحظه‌صی خاصیت آنتی‌صباکتریالی، آنتی‌صاستاتیک، استحکام چسبندگی و مقاومت به خراش پوشش‌صهای تولید شده می‌صگردد
Polymer coatings because of their unique properties are one the common and easiest ways to create antibacterial surfaces. On the other hand, polymer coatings, owing to their nature, have a great tendency to accumulate static charge. Therefore, in some special industries like chemical and pharmaceutical industries, utilizing polymer coatings causes increasing the risks of static charge accumulation. Therefore, in the last two years conducting polymers because of benefiting from unique electrical properties, have attracted much attention. Among different conducting polymers, polyaniline is one the most appropriate conducting polymers for the production of antistatic and anticorrosion coatings. Nowadays humans life is always under threat of different infectious agents and bacterial species have a major role in the emergence of such infections and their consequences. With regard to this fact that bacteria adhesion to the different surfaces is one of the main stages of pathogenic bacterias growth and proliferation, development of antibacterial surfaces have an undeniable effect on preventing damages as a result of bacteria growth. Polymer coatings because of their unique properties are one the common and easiest ways to create antibacterial surfaces. In the current research work, different polyaniline composites were synthesized through the different methods to improve its properties like electrical conductivity and render it antibacterial property. Then, produced nanocomposites were utilized in the epoxy and polyurethane polymers matrix and the antibacterial and antistatic properties of the obtained coatings were investigated. For this purpose, polyanilines nanocomposites were produced by using different materials like chitosan modified TiO2 nanoparticles, copper nanoparticles and copper modified ZnO nanoparticles. Various nanocomposites properties were studied through techniques like four-point probe conductivity measurement, FTIR, XRD, FESEM, EDX and TGA. The produced nanocomposites were added as an additive to epoxy and polyurethane matrixes and properties of modified coatings were studied in term of surface electrical resistance, antibacterial property, thermal resistance and tensile strength, adhesion strength and scratch resistance. The results showed that PANI/ chitosan/ TiO2 ternary nanocomposite shows improved conductivity compared to pristine polyaniline and its addition to epoxy matrix cause creation of antibacterial property against both gram negative and gram positive bacteria. Also, the addition of 2 wt nanocomposite cause epoxy coatings surface resistance located in the antistatic range and its thermal resistance and tensile strength noticeably improved compared to pure epoxy. In the following stage, polyaniline nanocomposite with copper and TiO2 nanoparticles was produced by copper ions without using any oxidative agent, and after evaluating and comparing its properties with the polyaniline which is synthesized by the common method, its positive effects on improvement of antibacterial, antistatic, thermal and mechanical properties of polyurethane coatings were investigated. Finally, polyaniline nanofibers were synthesized through the seeding method and its nanocomposites with copper modified ZnO nanoparticles were produced. The results of four-point probe conductivity measurement showed the produced nanocomposite have a conductivity several times higher than ordinary polyaniline and addition of this nanocomposite to the polyurethane matrix cause significant improvement in antibacterial, antistatic, adhesion strength and scratch resistance of the obtained coating
Investigation and preparation of Composites Based on Polyaniline and its Uses on Making preserving Antistatic and AntiBacterial Coatings
راستگار، مرتضی
Rastgar, Mortaza
فارسی
نمایه‌سازی قبلی
