Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана
Получены новые потенциально (био)разлагаемые экологически чистые полимерные материалы на основе иономерного полиуретана (ИПУ) алифатического ряда и ксантана (Кс). Исследовано влияние компонентного состава на коллоидно-химические свойства дисперсий ИПУ/Кс и пленок. Методом ИК спектроскопии подтвержде...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87961 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана / Т.В. Травинская, А.Н. Брыкова, И.К. Курдиш, А.В. Чевычалова, Ю.В. Савельев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 7. — С. 132-139. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859518701863174144 |
|---|---|
| author | Травинская, Т.В. Брыкова, А.Н. Курдиш, И.К. Чевычалова, А.В. Савельев, Ю.В. |
| author_facet | Травинская, Т.В. Брыкова, А.Н. Курдиш, И.К. Чевычалова, А.В. Савельев, Ю.В. |
| citation_txt | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана / Т.В. Травинская, А.Н. Брыкова, И.К. Курдиш, А.В. Чевычалова, Ю.В. Савельев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 7. — С. 132-139. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Получены новые потенциально (био)разлагаемые экологически чистые полимерные материалы на основе иономерного полиуретана (ИПУ) алифатического ряда и ксантана (Кс). Исследовано влияние компонентного состава на коллоидно-химические свойства дисперсий ИПУ/Кс и пленок. Методом ИК спектроскопии подтверждено образование как физических, так и химических связей между полярными группами ИПУ и Кс. Дзета-потенциал синтезированных полимеров снижается с увеличением содержания Кс. Исследование адгезии микроорганизмов вида Bacillus subtilis к поверхности пленочных материалов показало повышенную предрасположенность синтезированных полимеров к атаке микроорганизмов по сравнению с полиуретановой матрицей.
Отримано новi екологiчно чистi полiмернi матерiали, якi потенцiйно (бiо)розкладаються, на основi iономiрного полiуретану (IПУ) алiфатичного ряду та ксантану (Кс). Дослiджено вплив компонентного складу на колоїдно-хiмiчнi властивостi дисперсiй IПУ/Кc i плiвок. Методом IЧ спектроскопiї пiдтверджено утворення як фiзичних, так i хiмiчних зв’язкiв мiж полярними групами IПУ та Кс. Дзета-потенцiал синтезованих полiмерiв знижується зi збiльшенням вмiсту Кс. Дослiдження адгезiї мiкроорганiзмiв виду Bacillus subtilis до поверхнi плiвкових матерiалiв показало пiдвищену схильнiсть синтезованих полiмерiв до атаки мiкроорганiзмiв у порiвняннi з полiуретановою матрицею.
Novel potentially degradable organic polymer materials based on ionic polyurethane (IPU) of aliphatic nature and xanthan (Xа) have been developed. The effect of the component composition on colloid-chemical properties of IPU/Xa dispersions has been studied. The formation of both physical and chemical bonds between polar groups of IPU and Xa has been proved by IR spectroscopy. Zeta potential of synthesized polymers becomes lower with increase of the Xa content. The increased susceptibility of the synthesized polymers to microorganisms’ attack as compared with a polyurethane matrix has been shown by the adhesion tests of Bacillus subtilis to the surface of polymer film materials.
|
| first_indexed | 2025-11-25T20:53:20Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 678.664:547.458.61
Т.В. Травинская, А. Н. Брыкова, И.К. Курдиш,
А.В. Чевычалова, Ю.В. Савельев
Деградируемые иономерные полиуретаны на основе
экзополисахарида ксантана
(Представлено членом-корреспондентом НАН Украины Ю.Ю. Керчой)
Получены новые потенциально (био)разлагаемые экологически чистые полимерные ма-
териалы на основе иономерного полиуретана (ИПУ) алифатического ряда и ксантана
(Кс). Исследовано влияние компонентного состава на коллоидно-химические свойства
дисперсий ИПУ/Кс и пленок. Методом ИК спектроскопии подтверждено образование
как физических, так и химических связей между полярными группами ИПУ и Кс. Дзе-
та-потенциал синтезированных полимеров снижается с увеличением содержания Кс.
Исследование адгезии микроорганизмов вида Bacillus subtilis к поверхности пленочных
материалов показало повышенную предрасположенность синтезированных полимеров
к атаке микроорганизмов по сравнению с полиуретановой матрицей.
Создание материалов на основе возобновляемого сырья, разрушающихся в условиях окру-
жающей среды по окончании срока их использования, одно из основных направлений “зе-
леной химии”. Полисахариды растительного происхождения находят широкое применение
при создании новых деградабельных полифункциональных полимерных материалов [1–3].
Появились первые результаты использования растительных масел для получения поли-
мерных пен [4]. В последнее время интерес исследователей все больше привлекают экзо-
полисахариды как продукт биотехнологии, которые обладают климатической и сезонной
независимостью получения, а также простотой и экономичностью.
Цель данного исследования — получение новых, способных к деградации под влиянием
различных факторов окружающей среды, полимерных материалов многофункционального
назначения на основе экологически безопасного иономерного полиуретана (ИПУ) и мик-
робного экзополисахарида ксантана (Кс); детальное изучение их свойств, поведения в усло-
виях модельных сред и способности к деградации.
В качестве объектов исследования синтезировали ксантансодержащие анионоактивные
иономерные полиуретаны (ИПУ/Кс) в виде водных дисперсий реакцией изоцианатного пре-
курсора на основе олигоокситетраметиленгликоля (ММ 1030) и гексаметилендиизоцианата,
взятых в мольном соотношении 1 : 2 соответственно (течение реакции — 2 ч при 80 ◦C)
с диметилолпропионовой кислотой (ДМПК) с последующим удлинением форполимера Кс
различной концентрации (0,2%; 0,4%; 0,6%; 1,0%; 2,0%; 5,0% от сухого остатка). Ксантан
был введен в виде сухого порошка (“Sigma”, Xantomonas camprestris pv camprestris (MM
2000000–50000000)). Нейтрализацию карбоксильных групп фрагментов ДМПК полученных
ИПУ/Кс осуществляли с помощью триэтиламина, затем ИПУ/Кс диспергировали в воде
с последующим удалением ацетона. Методом обращения фаз были получены пленкообра-
зующие опалесцирующие дисперсии. Полимерные пленки формировали при комнатной тем-
пературе на тефлоновой подложке с последующей сушкой в термошкафу при 65 ◦C и в ва-
куумном сушильном шкафу при 55 ◦C до постоянного веса. Объектом сравнения служила
дисперсия ИПУ (матрица), полученная аналогичным способом без добавления Кс.
© Т.В. Травинская, А.Н. Брыкова, И.К. Курдиш, А.В. Чевычалова, Ю. В. Савельев, 2014
132 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
Важно отметить, что при механическом смешении ИПУ и Кс пленкообразующую дис-
персию получить не удалось: смесь расслаивается в течение 24 ч.
Состав, коллоидно-химические, физико-механические свойства синтезированных
ИПУ/Кс дисперсий и пленок представлены в табл. 1.
Повышение количества Кс в композиции вызывает незначительный рост размера частиц
и pH дисперсий, однако средний размер частиц (rср) ИПУ/Кс находится в пределах устой-
чивости дисперсий [5]. Водопоглощение пленок увеличивается с повышением содержания
Кс, 5%, достигая максимального значения при 5%. Известно [5], что диффузия воды опре-
деляется микроструктурой материала и сродством полимерных компонентов к воде. Часть
гидрофильных гидроксильных групп ксантана участвует в образовании межмолекулярных
связей с ИПУ, однако с увеличением его количества большая часть этих групп оказывается
незадействованной, в результате чего Кс выделяется в отдельную фазу, способствуя по-
вышению гидрофильности пленок, что сопровождается снижением значений контактного
угла смачивания (см. табл. 1).
Значения прочности и эластичности пленок ИПУ/Кс в целом ниже в сравнении с ИПУ
матрицей, причем с увеличением количества Кс эти значения постепенно уменьшаются.
Снижение прочности в результате введения Кс происходит за счет нарушения системы
существующих водородных связей ИПУ, что оказывает влияние и на конформационную
подвижность ИПУ. В данном случае отмечается снижение эластичности вследствие
ограничения способности молекул полиуретана (ПУ) к конформационным изменениям
под влиянием внешних сил, и количество вводимого Кс оказывается достаточным для
подавления конформационной подвижности ИПУ. Большинство групп уретанового оли-
гомера, способных к образованию водородных связей с гидроксильными группами Кс,
оказываются связанными, и часть Кс выделяется в отдельную фазу, приводя к снижению
прочностных свойств системы за счет невысоких прочностных свойств самого Кс.
Согласно данным ИК спектроскопии в спектре ИПУ (а на рис. 1) наблюдаются все ха-
рактеристические полосы частот ПУ: валентные колебания NH-групп 3325 см−1, валентные
колебания групп СН2 и СН3 2939 и 2850 см−1 соответственно; валентные колебания C=O
уретановой группы 1720 см−1; деформационные колебания групп NH и валентные CO−N
1540 см−1; асимметричные валентные колебания СОС 1250 см−1 и симметричные СОС —
1105 см−1. Высокочастотное плечо на пике валентных колебаний NH-групп в спектре ИПУ
(3375 см−1) свидетельствует о присутствии свободных NH-групп. В спектре ИПУ/Кс (см. а
на рис. 1) это плечо исчезает, а интенсивность связанных водородной связью NH-групп
Таблица 1. Свойства водных дисперсий ИПУ/Кс и пленок на их основе
Содержание
Кс, %
Свойства
дисперсий Свойства пленок
rср,
нм
pH
Водопогло-
щение
(24 ч), %
Угол
смачивания,
град
Прочность
на разрыв,
МПа
Относительное
удлинение, %
0 71 7,84 2,6 68 7,3 1470
0,2 114 8,13 8,4 64 6,8 1307
0,4 120 8,05 9,0 61 5,9 1142
0,6 161 7,79 9,7 58 5,3 1100
1,0 157 7,83 9,8 55 3,8 1055
2,0 166 7,37 11,4 52 3,3 940
5,0 176 7,17 22,9 50 2,3 742
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 133
Рис. 1. ИК-спектры: а — ИПУ (1 ) и ИПУ/5% Кс (2 ); б — ИПУ/5% Кс (1 ) и Кс (2 )
(3325 см−1) увеличивается, появляется широкая слабая полоса частоты 3540 см−1, связан-
ная с присутствием не участвующих в образовании водородной связи ОН-групп Кс. В спе-
ктре ИПУ/Кс на пике полосы валентных симметричных колебаний C−O−C при 1105 см−1
низкочастотного плеча (1013 см−1) появляются валентные колебания C−O и происходит
снижение интенсивности этой полосы, что свидетельствует о водородном связывании кис-
лорода простого эфира с ОН-группами Кс.
Вместе с тем на ИК-спектрах ИПУ/Кс и Кс (см. б на рис. 1) наблюдается снижение
интенсивности полосы поглощения связи C−H СН2О-группы Кс 1334 см−1, что свидетельст-
вует об их участии в образовании химической связи с NCO-группами олигоуретана (ОУ),
а исчезновение полосы 1298 см−1 — об их участии в водородном связывании с полярными
группами олигоуретановой составляющей.
Влияние Кс на деградацию ИПУ изучали по методике, позволяющей моделировать
процессы, происходящие в природных условиях [6]. Образцы экспонировали в контейнеры
с грунтом средней биологической активности [7] (pH 6,82; относительная влажность 60%;
температура 14–25 ◦C) на срок от 1 до 4 мес.
Определение микрофлоры грунта показало присутствие грибов преимущественно родов
Rhizopus, Aspergillus, Penicillium. Скорость деградации контролировали по потере массы
инкубированными образцами через определенные промежутки времени (табл. 2).
134 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
Рис. 2. ИК-спектры ИПУ/5% Кс после (1 ) и до (2 ) инкубирования в грунт в течение 4 мес.
С увеличением содержания Кс в композициях потеря массы возрастает независимо от
продолжительности экперимента, при этом за 4 мес. она составляет 3,3–10,2%, что превыша-
ет фактическое содержание Кс в 2–16 раз и потерю массы матрицы в 2,5–7,9 раз. Получен-
ные данные свидетельствуют о содействии екзополисахарида процессам деструкции ИПУ.
Снижение уровня pH грунта в кислую сторону на протяжении всего периода инкубирования
свидетельствует о присутствии в нем органических кислот, выделяемых в процессе жизне-
деятельности микроорганизмов (МО), использующих инкубированные образцы в качестве
источника питания. Действие МО грунта влечет за собой и понижение физико-механиче-
ских показателей, причем значения прочности и эластичности для ИПУ понижаются после
4 мес. выдержки в грунте на 2,8 и 1,4% соответственно, в то время как эти потери для
образца ИПУ/5% Кс составляют 50,1 и 18,0% соответственно. Визуальная оценка пленок
после проведения испытания в грунте показывает достаточно высокую степень поражения
образцов клетками МО.
Протекание процесса деградации на примере образа ИПУ/5%Кс было подтверждено
данными ИК спектроскопии (рис. 2). На спектре образца после деструкции наблюдается
снижение интенсивности полосы NH мочевинной группы при 1627 см−1 и группы С(O)N
при 1537 см−1, а также исчезновение полосы поглощения связи деформационных NH уре-
тановых фрагментов при 1571 см−1, перераспределение интенсивностей полос поглощения
Таблица 2. Свойства пленок ИПУ/Кс после инкубирования в грунте
Содержание
Кс, %
Потеря массы, %
pH грунта после
исследования
Потеря физ.-мех.
показателей после
проведения опыта — σ/ε′, %
1 мес. 2 мес. 4 мес. 1 мес. 2 мес. 4 мес. 1 мес. 2 мес. 4 мес.
0,0 0,3 1,0 1,3 7,28 7,15 7,11 0,1/0,6 1,3/1,3 2,8/1,4
0,2 1,25 1,1 3,3 7,59 7,51 7,38 2,9/0,8 7,3/1,4 8,8/2,6
0,6 1,97 2,2 4,7 7,56 7,48 7,33 8,6/2,7 12,4/1,7 18,1/3,1
1,0 2,45 2,6 6,6 7,43 7,39 7,22 14,2/3,6 20,7/2,6 22,6/5,2
2,0 2,70 2,8 7,3 7,34 7,27 7,20 20,2/5,0 23,3/7,7 27,4/9,0
5,0 6,20 6,3 10,2 7,33 6,88 6,53 28,3/6,1 37,2/8,0 50,1/18,0
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 135
свободных от водородного связывания и связанных C=O уретанового фрагмента при 1708–
1692 см−1, т. е. в первую очередь происходит деградация уретановых и мочевинных груп,
а также водородных связей, образованных ими.
Деградация полимеров в окружающей среде происходит в результате гидролитического
расщепления, в том числе под действием продуктов метаболизма микроорганизмов, орга-
нических кислот (например, лимонной кислоты), продуцента плесневых грибов рода Asper-
gillus [8]. Испытания по воздействию на полученные материалы кислой и щелочной сред
были проведены в модельных условиях. Степень гидролиза полимеров в кислой и щело-
чной средах определяли по показателям потери массы и физико-механическим показателям
образцов до и после гидролиза (табл. 3). Предварительно взвешенные образцы выдержива-
ли 30 сут в 0,1 н растворах едкого калия и соляной кислоты в термостате при 25 ◦C, после
чего высушивали до постоянной массы и проводили контрольное взвешивание и испытание
на разрыв. После гидролиза четко прослеживается влияние содержания Кс в образцах: чем
оно выше, тем больше потеря массы пленок, а прочность и эластичность ниже, т. е. пленки
ИПУ/Кс в большей степени подвержены гидролитической деструкции в сравнении с мат-
рицей.
Первым этапом деструкции любого материала в окружающей среде является адгезия
микроорганизмов к поверхности материала. Нами исследовалась адгезия микроорганизмов
вида Bacillus Subtilis (BS), которые наряду со многими плесневыми грибами широко рас-
пространены в природе и характеризуются высокой гидролитической активностью, в том
числе по отношению к полимерным веществам разной природы, и потому могут служить
моделью клеток-деструкторов [9]. Полученные дисперсии наносили на предметное стекло
и высушивали при 60 ◦C до постоянной массы, а затем помещали в питательную жидкую
среду Менкиной [10]. В качестве контрольного образца использовали предметное стекло без
пленочного покрытия. По окончании двух часов образцы вынимали, промывали дистилиро-
ванной водой и сушили на воздухе при комнатной температуре. Численность адсорбирован-
ных микроорганизмов определяли методом прямого счета в 50 полях зрения на микроскопе
“Biolar”. Данные опыта приведены в табл. 4.
Исследование адгезии BS к поверхности пленочных материалов показало повышенную
склонность композиций к атаке микроорганизмов по сравнению с матрицей. Однако неожи-
данным представляется тот факт, что с увеличением содержания Кс количество адгезиро-
ванных МО снижается, в отличие от проведенных нами ранее исследований ИПУ подобной
структуры на основе крахмала, где отмечался симбатный эффект увеличения количества
адгезированных МО с увеличением содержания крахмала в ИПУ [9]. Это может быть след-
ствием наличия в Кс большого количества гидроксильных, карбоксильных групп и остатков
Таблица 3. Физико-механические показатели пленок ИПУ, ИПУ/Кс после гидролиза
Содержание
Кс, %
0,1н р-р КОН 0,1н р-р НCl
Потеря
массы, %
Прочность на
разрыв, МПа
Относительное
удлинение, %
Потеря
массы, %
Прочность на
разрыв, МПа
Относительное
удлинение, %
0 0,1 5,7 970 0,22 6,7 860
0,2 0,9 4,8 807 0,69 6,5 707
0,6 1,1 3,7 700 0,93 4,7 600
1,0 1,4 2,8 655 0,95 3,2 555
2,0 1,5 2,2 540 1,09 2,8 480
5,0 1,8 1,3 442 1,68 1,7 402
136 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
Рис. 3. Электрокинетический ζ-потенциал ИПУ (образец 1); ИПУ/5% Кс (образец 2); ИПУ/0,2% Кс (3 )
глюкуроновой кислоты, а также кислых пировиноградных групп, придающих молекулам
Кс анионный характер, что с увеличением содержания Кс приводит к электростатическому
взаимодействию клеток BS с поверхностью образцов ИПУ/Кс.
С целью выяснения взаимосвязи: количество адгезированных на поверхности пленок
МО — содержание Кс нами были проведены исследования электрофизических свойств по-
верхности ИПУ/Кc. Результаты измерения электрокинетического потенциала поверхности
(ζ) ИПУ и ИПУ/Кс пленок приведены на рис. 3.
ζ-Потенциал рассчитывали по формуле Смолуховского [11]:
ξ =
ηV
εε0E
, (1)
где V — скорость движения частицы в электрическом поле напряженностью E; η — вязкость
дисперсионной среды, Па · с; εε0 — абсолютная диэлектрическая проницаемость, Ф/м; ζ —
электрокинетический потенциал, мВ.
Для исключения влияния поляризации электродов в ячейке для микроэлектрофореза
напряженность поля Е рассчитывали по данным о величине тока и удельной электропро-
водности k = CячLS/R для конкретного образца в ячейке. При этом формула (1) принимает
вид ζ =
η
εε0
k
x
It
(здесь Cяч — константа ячейки; x — базовое расстояние для определения
скорости движения частицы, мкм; S — сечение ячейки, см2; L — расстояние между электро-
дами; R — сопротивление, кОм; I — сила тока в ячейке, мA; t — время движения частицы, c.
Таблица 4. Адгезия Bacillus Subtilis к поверхности пленок
Содержание Кс,
%
Адгезия микроорганизмов∗,
клетка/мм2
0,0 (0,15 ± 0,01) · 108
0,2 (1,72 ± 0,06) · 108
0,4 (1,58 ± 0,09) · 108
0,6 (1,37 ± 0,08) · 108
1,0 (1,30 ± 0,30) · 108
2,0 (1,28 ± 0,10) · 108
5,0 (1,20 ± 0,09) · 108
∗ Контроль (0,13 ± 0,1) · 108.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 137
С введением Кс в системе происходят конкурентные процессы полиуретанообразования
за счет химического взаимодействия Кс с ОУ и перераспределение внутри- и межмолеку-
лярных водородных связей, поскольку макромолекулы ИПУ и Кс имеют анионный харак-
тер, что было показано исследованиями ИК спектроскопии (см. б на рис. 1). Можно предпо-
ложить, что при малом содержании Кс (0,2%) заряды химически связанных макромолекул
Кс и ИПУ суммируются, что и приводит к увеличению скорости электрофореза и соот-
ветственно ζ-потенциала (см. образец 3 на рис. 3). При таком содержании Кс наблюдается
максимальная адгезия BS к поверхности образца (см. табл. 4). Увеличение содержания Кс
до 5% приводит к изменению конформации и взаимной нейтрализации заряженных групп
ИПУ и Кс и, как следствие, к уменьшению суммарного поверхностного заряда. Учитывая
отрицательный заряд микроорганизомов BS, более высокая их адгезия к ИПУ/0,2% Кс мо-
жет быть вызвана более сильным влиянием адсорбции водорастворимых экзометаболитов
бактерий, уменьшающих поверхностный заряд пленки. Для исследованных систем в дан-
ном временном интервале характер взаимосвязи адгезия МО — ζ-потенциал поверхности
ИПУ/Кс определяется специфическими факторами адгезии подобно лектин-углеводному
взаимодействию.
Таким образом, получены новые экологически чистые ПУ с различным содержанием
природного компонента КС. Показано, что именно химическое взаимодействие природного
экзополисахарида и полимерной матрицы определяет способность этих материалов к дегра-
дации. Адгезия микроорганизмов BS к поверхности Кс-содержащих пленок выше относи-
тельно ИПУ матрицы и контрольного образца, к тому же Кс-содержащие образцы в боль-
шей степени подвержены щелочному и кислотному гидролизам. Подтвержденное ИК спе-
ктроскопией образование межмолекулярных химических и физических связей между ИПУ
и Кс способствует формированию микрогетерогенной структуры синтезированных материа-
лов, что находит отражение в изменении их физико-механических и электро-кинетических
характеристик.
Итак, по результатам проведенных исследований показана возможность создания де-
градируемых материалов на основе химически связанных иономерного полиуретана и эк-
зополисахарида ксантана, скорость деградации и свойства которых можно регулировать
изменением компонентного состава.
1. Фомин В.А., Гузеев В. В. Биологически разрушаемые полимеры // Пласт. массы. – 2001. – № 2. –
С. 42–46.
2. Howard G. Biodegradation of polyurethane: a review // Int. Biodeterioration & Biodegradation. – 2002. –
No 49. – P. 245–252.
3. Савельев Ю.В., Янович И.В., Ахранович Е.Р. и др. Пенополиуретаны на основе природных полиса-
харидов // Доп. НАН України. – 2012. – № 9. – С. 124–130.
4. Пат. Україна МПК С08G 18/08, С08 G 71/00. Пiнополiуретановий матерiал на основi природних
сполук / Ю. В. Савельєв, Л.А. Марковська. – № u 87490; Заявл. 13.08.2013; Опуб. 10.02.2014; Бюл.
№ 3.
5. Быкадоров Н.У., Кейбал Н.А. Устойчивость и разрушение дисперсных систем: метод, указания. –
Волгоград: Изд-во Волж. политехн. ин-та фил. ВолгГТУ, 2007. – С. 19.
6. Ермолович О.А., Макаревич А.В., Гончарова Е.П. Методы оценки биоразлагаемости полимерных
материалов // Биотехнология. – 2005. – № 4. – С. 47–54.
7. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1989. – 320 с.
8. Звягинцев Д. Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. – Москва: Наука,
1973. – 175 с.
9. Савельєв Ю.В., Травiнська Т. В., Мiщук О.А. та iн. Створення нових (бiо)деградабельних матерi-
алiв на основi иономерного полiуретану i крохмалю: властивостi та адгезiя мiкроорганизмiв // Доп.
НАН України. – 2010. – № 2. – С. 149–153.
138 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №7
10. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д. Г. Звягинцева. – Москва:
Изд-во Моск. ун-та, 1980. – 224 с.
11. Михеева Е. В., Пикула Н.П. Определение электрокинетического потенциала методом электрофоре-
за. – Томск.: Изд-во Том. политехн. ин-та, 2000. – 19 с.
Поступило в редакцию 27.12.2013Институт химии высокомолекулярных
соединений НАН Украины, Киев
Институт микробиологии и вирусологии
им. Д.К. Заболотного НАН Украины, Киев
Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренка
НАН Украины, Киев
Т. В. Травiнська, О.М. Брикова, I.К. Курдиш, А. В. Чевичалова,
Ю.В. Савельєв
Iономiрнi полiуретани, що деградують, на основi екзополiсахариду
ксантану
Отримано новi екологiчно чистi полiмернi матерiали, якi потенцiйно (бiо)розкладаються,
на основi iономiрного полiуретану (IПУ) алiфатичного ряду та ксантану (Кс). Дослiджено
вплив компонентного складу на колоїдно-хiмiчнi властивостi дисперсiй IПУ/Кc i плiвок.
Методом IЧ спектроскопiї пiдтверджено утворення як фiзичних, так i хiмiчних зв’язкiв
мiж полярними групами IПУ та Кс. Дзета-потенцiал синтезованих полiмерiв знижуєть-
ся зi збiльшенням вмiсту Кс. Дослiдження адгезiї мiкроорганiзмiв виду Bacillus subtilis до
поверхнi плiвкових матерiалiв показало пiдвищену схильнiсть синтезованих полiмерiв до
атаки мiкроорганiзмiв у порiвняннi з полiуретановою матрицею.
Т. V. Travinskaya, А. N. Brykova, I.K. Kurdich, А.V. Chevychalova,
Yu.V. Savelyev
Degradable ionic polyurethanes based on exopolysaccharide xanthan
Novel potentially degradable organic polymer materials based on ionic polyurethane (IPU) of alipha-
tic nature and xanthan (Xа) have been developed. The effect of the component composition on
colloid-chemical properties of IPU/Xa dispersions has been studied. The formation of both physical
and chemical bonds between polar groups of IPU and Xa has been proved by IR spectroscopy. Zeta
potential of synthesized polymers becomes lower with increase of the Xa content. The increased
susceptibility of the synthesized polymers to microorganisms’ attack as compared with a polyurethane
matrix has been shown by the adhesion tests of Bacillus subtilis to the surface of polymer film
materials.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №7 139
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87961 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-25T20:53:20Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Травинская, Т.В. Брыкова, А.Н. Курдиш, И.К. Чевычалова, А.В. Савельев, Ю.В. 2015-11-01T19:38:44Z 2015-11-01T19:38:44Z 2014 Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана / Т.В. Травинская, А.Н. Брыкова, И.К. Курдиш, А.В. Чевычалова, Ю.В. Савельев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 7. — С. 132-139. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87961 678.664:547.458.61 Получены новые потенциально (био)разлагаемые экологически чистые полимерные материалы на основе иономерного полиуретана (ИПУ) алифатического ряда и ксантана (Кс). Исследовано влияние компонентного состава на коллоидно-химические свойства дисперсий ИПУ/Кс и пленок. Методом ИК спектроскопии подтверждено образование как физических, так и химических связей между полярными группами ИПУ и Кс. Дзета-потенциал синтезированных полимеров снижается с увеличением содержания Кс. Исследование адгезии микроорганизмов вида Bacillus subtilis к поверхности пленочных материалов показало повышенную предрасположенность синтезированных полимеров к атаке микроорганизмов по сравнению с полиуретановой матрицей. Отримано новi екологiчно чистi полiмернi матерiали, якi потенцiйно (бiо)розкладаються, на основi iономiрного полiуретану (IПУ) алiфатичного ряду та ксантану (Кс). Дослiджено вплив компонентного складу на колоїдно-хiмiчнi властивостi дисперсiй IПУ/Кc i плiвок. Методом IЧ спектроскопiї пiдтверджено утворення як фiзичних, так i хiмiчних зв’язкiв мiж полярними групами IПУ та Кс. Дзета-потенцiал синтезованих полiмерiв знижується зi збiльшенням вмiсту Кс. Дослiдження адгезiї мiкроорганiзмiв виду Bacillus subtilis до поверхнi плiвкових матерiалiв показало пiдвищену схильнiсть синтезованих полiмерiв до атаки мiкроорганiзмiв у порiвняннi з полiуретановою матрицею. Novel potentially degradable organic polymer materials based on ionic polyurethane (IPU) of aliphatic nature and xanthan (Xа) have been developed. The effect of the component composition on colloid-chemical properties of IPU/Xa dispersions has been studied. The formation of both physical and chemical bonds between polar groups of IPU and Xa has been proved by IR spectroscopy. Zeta potential of synthesized polymers becomes lower with increase of the Xa content. The increased susceptibility of the synthesized polymers to microorganisms’ attack as compared with a polyurethane matrix has been shown by the adhesion tests of Bacillus subtilis to the surface of polymer film materials. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана Iономiрнi полiуретани, що деградують, на основi екзополiсахариду ксантану Degradable ionic polyurethanes based on exopolysaccharide xanthan Article published earlier |
| spellingShingle | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана Травинская, Т.В. Брыкова, А.Н. Курдиш, И.К. Чевычалова, А.В. Савельев, Ю.В. Хімія |
| title | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана |
| title_alt | Iономiрнi полiуретани, що деградують, на основi екзополiсахариду ксантану Degradable ionic polyurethanes based on exopolysaccharide xanthan |
| title_full | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана |
| title_fullStr | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана |
| title_full_unstemmed | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана |
| title_short | Деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана |
| title_sort | деградируемые иономерные полиуретаны на основе экзополисахарида ксантана |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87961 |
| work_keys_str_mv | AT travinskaâtv degradiruemyeionomernyepoliuretanynaosnoveékzopolisaharidaksantana AT brykovaan degradiruemyeionomernyepoliuretanynaosnoveékzopolisaharidaksantana AT kurdišik degradiruemyeionomernyepoliuretanynaosnoveékzopolisaharidaksantana AT čevyčalovaav degradiruemyeionomernyepoliuretanynaosnoveékzopolisaharidaksantana AT savelʹevûv degradiruemyeionomernyepoliuretanynaosnoveékzopolisaharidaksantana AT travinskaâtv ionomirnipoliuretaniŝodegraduûtʹnaosnoviekzopolisahariduksantanu AT brykovaan ionomirnipoliuretaniŝodegraduûtʹnaosnoviekzopolisahariduksantanu AT kurdišik ionomirnipoliuretaniŝodegraduûtʹnaosnoviekzopolisahariduksantanu AT čevyčalovaav ionomirnipoliuretaniŝodegraduûtʹnaosnoviekzopolisahariduksantanu AT savelʹevûv ionomirnipoliuretaniŝodegraduûtʹnaosnoviekzopolisahariduksantanu AT travinskaâtv degradableionicpolyurethanesbasedonexopolysaccharidexanthan AT brykovaan degradableionicpolyurethanesbasedonexopolysaccharidexanthan AT kurdišik degradableionicpolyurethanesbasedonexopolysaccharidexanthan AT čevyčalovaav degradableionicpolyurethanesbasedonexopolysaccharidexanthan AT savelʹevûv degradableionicpolyurethanesbasedonexopolysaccharidexanthan |