Účinek soli poly (akrylamid-ko-akrylová kyselina) na vlastnosti proti stárnutí a adhezi mezi akrylonitrilbutadienovým kaučukem a polyesterovou tkaninou, část 2
May 29, 2023
Mechanismus adheze
Glykosid cistanche může také zvýšit aktivitu SOD v srdeční a jaterní tkáni a významně snížit obsah lipofuscinu a MDA v každé tkáni, účinně zachycovat různé reaktivní kyslíkové radikály (OH-, H₂O₂ atd.) a chránit před způsobeným poškozením DNA. OH-radikály. Cystanche fenylethanoidové glykosidy mají silnou schopnost vychytávání volných radikálů, vyšší redukční schopnost než vitamín C, zlepšují aktivitu SOD v suspenzi spermií, snižují obsah MDA a mají určitý ochranný účinek na funkci membrány spermií. Polysacharidy Cistanche mohou zvýšit aktivitu SOD a GSH-Px v erytrocytech a plicních tkáních experimentálně senescentních myší způsobených D-galaktózou, stejně jako snížit obsah MDA a kolagenu v plicích a plazmě a zvýšit obsah elastinu. dobrý čisticí účinek na DPPH, prodlužuje dobu hypoxie u senescentních myší, zlepšuje aktivitu SOD v séru a oddaluje fyziologickou degeneraci plic u experimentálně senescentních myší Experimenty prokázaly, že Cistanche má dobrou antioxidační schopnost s buněčnou morfologickou degenerací a má potenciál být lékem k prevenci a léčbě nemocí stárnutí kůže. Zároveň má echinakosid v Cistanche významnou schopnost vychytávat volné radikály DPPH a má schopnost vychytávat reaktivní formy kyslíku a bránit volnými radikály indukované degradaci kolagenu a má také dobrý opravný účinek na poškození aniontů volnými radikály thyminu.

Klikněte na Anti-Aging Cistanche's Products
【Další informace: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】
Schéma 1 ukazuje přípravu kopolymeru akrylamid/kyselina akrylová (COA) a jeho triethanolaminové (TEA) soli (COS). Kopolymerace byla provedena při teplotě 85 stupňů za použití techniky roztokové polymerace, následovaná neutralizací triethanolaminem při teplotě okolí, jak je uvedeno ve schématu 1. Schéma 2 ukazuje přípravu trojrozměrné resorcinolformaldehydové pryskyřice, která vzniká jako produkt reakce mezi suchými složkami adhezního systému. Reakce začala hydrotermálním rozkladem hexaminu na amoniak a formaldehyd. Uvolněný formaldehyd podléhá kondenzační reakci s molekulami resorcinolu za vzniku resorcinolformaldehydové pryskyřice (RF). Další kondenzací mezi RF molekulami vznikne trojrozměrná RF pryskyřice (TRF) [40]. Synergický účinek suchého adhezního systému a COS na adhezi mezi NBR a PET je uveden ve schématu 3. Hydroxylové skupiny TEA navázané na COS mohou kondenzovat s hydroxylovými skupinami TRF sloučeniny během vulkanizace za vzniku aduktu TRF-COS , který obsahuje hydroxylové a amidové skupiny. Molekuly TRF-COS se vážou na NBR prostřednictvím hydroxylových skupin (-OH) přidaných k nitrilovým skupinám tkaniny NBR a polyesteru (PET) prostřednictvím vodíkové vazby a tvorby esteru mezi volnými karboxylovými skupinami PET a hydroxylovými skupinami TRF-COS [7].


Adhezní vlastnosti
Přidání promotoru adheze ke kaučukové formulaci vedlo ke zlepšení adheze na rozhraní mezi kaučukem a substráty, jako je tkanina. Jednou z metod, kterou lze použít k měření zlepšení mezifázové adheze mezi pryží a tkaninou, je odlupovací test, který zahrnuje stanovení velikosti síly potřebné k oddělení dvou vrstev PET tkaniny navázané na vrstvu pryže. Test odlupování 180 stupňů byl použit k vyhodnocení vlivu promotoru adheze (COS) na pevnost odlupování NBR vloženého mezi dvě vrstvy PET tkaniny [41]. Obrázek 4 znázorňuje účinek množství COS na pevnost odlupování. Je vidět, že pevnost v odlupování se zvyšovala s nárůstem množství COS až na 5 phr, pak se snižovala. U nezestárlých vzorků byla optimální dávka COS 5 phr, což způsobilo zlepšení pevnosti v odlupování o 16,4 procenta ve srovnání se vzorkem COS 0. Molekuly TRF-COS jsou bohaté na hydroxylové skupiny propůjčené neutralizací triethanolaminu, které mohou interagovat s nitrilovým kaučukem přidáním nitrilové skupiny a interagovat s PET prostřednictvím vodíkové vazby a tvorby esterů mezi volnými karboxylovými skupinami PET a hydroxylovými skupinami TRF-COS [7]. U starých vzorků lze vidět, že přidání COS zlepšilo zachování pevnosti v odlupování po dnech stárnutí. Vzorek COS 0 ukázal pokles pevnosti v odlupování s časem po vystavení teplu po dobu 7 dnů o 12,5 procenta ve srovnání se vzorkem bez stárnutí. Všechny vzorky, které obsahují COS, vykazovaly zvýšení pevnosti v odlupování se zvyšující se dobou stárnutí (dny). Zlepšení pevnosti v odlupování lze přičíst reakcím, které napomáhají adhezi mezi PET a NBR, které mohou být aktivovány stárnutím. Také to lze přičíst tomu, že štěpení zesíťování v případě vzorku COS 0 se zvýšilo se zvyšující se dobou stárnutí, zatímco tvorba zesíťování se zvyšovala s rostoucí dobou stárnutí u vzorků, které obsahují COS, jak je uvedeno v tabulce 3. Atomy vodíku v COS se mohou uvolnit z hydroxylových a amidových skupin a deaktivovat peroxidové radikály vzniklé stárnutím [36, 37]. Vzorek CO5 vykazoval nejvyšší pevnost v odlupování ve všech intervalech stárnutí, jak je znázorněno na obr. 4.

Tepelné vlastnosti
Tepelnou stabilitu různých materiálů lze zkoumat pomocí termogravimetrické analýzy (TGA). TGA také poskytuje návod na teplotu, při které lze materiál použít, aniž by byl vystaven tepelné degradaci. Obrázky 5A a B představují termogramy TGA a jejich první odvozené termogramy (DTGA) kompozitů NBR obsahujících různé obsahy COS. Tabulka 4 ukazuje různé termogravimetrické parametry, jako je počáteční teplota rozkladu (Ti), teplota, při které je rychlost degradace maximální (Tmax), teploty, při kterých 30 procenta (T30) a 60 procent (T60 ) dojde ke ztrátě hmotnosti a zbytek při 600 stupních. Je vidět, že z obr. 5A a tabulky 4 byla hodnota Ti posunuta na vyšší hodnotu po přidání 5 a 10 phr COS, kde hodnota Ti u kompozitu NBR vzrostla o 11,7 a 9,3 oC. To ukazuje, že přidání COS do NBR kompozitu posunulo provozní teplotu na vyšší hodnotu a oddálilo termooxidační degradaci NBR kompozitu [42, 43]. Kromě toho se T30 a T60 zvýšily se zvýšením COS v kompozitu NBR. Zbytek při 600 stupních se přidáním COS do kompozitu NBR významně nezměnil. Obrázek 5B znázorňuje tepelnou degradaci kompozitu NBR obsahujícího různé úrovně COS v jediném kroku. Také Tmax byl posunut na vyšší hodnotu se zvyšujícím se obsahem COS v kompozitu NBR, kde se zvýšil o 16,2 a 26,3 stupně ve srovnání s COS 0 po přidání 5 a 10 phr COS, v daném pořadí. Výsledky získané termickou analýzou ukázaly, že přidání COS zlepšilo tepelnou stabilitu kompozitu NBR a potvrdilo účinek COS proti tepelnému stárnutí. Kromě toho lze přičíst zlepšení tepelné stability kompozitu NBR obsahujícího COS při vyšších teplotách. k vyšším hodnotám hustoty zesítění COS 5 a COS 10 při vyšších teplotách [38, 44].

Propustnost vzduchu
Obrázek 6 ukazuje účinek různých koncentrací COS na propustnost vzduchu skrz PET tkaninu potaženou NBR. Prodyšnost pogumované tkaniny bez COS vykazovala nejvyšší propustnost pro vzduch (2,7 m3 /m2 /min) ve srovnání s ostatními pogumovanými tkaninami, které obsahují COS. Propustnost vzduchu dramaticky klesá s rostoucí koncentrací COS v pryžové směsi. Propustnost vzduchu klesla o 39,6 procenta pro COS 2,5 ve srovnání s COS {{10}}, kde zaznamenala 1,63 m3 /m2 /min. Vzduchová propustnost dále klesala s nárůstem obsahu COS v kaučukové směsi až na hodnotu COS 7,5, poté se opět zvýšila s nárůstem COS. Minimální pozorované hodnoty propustnosti vzduchu byly 0,7 a 0,54 m3 /m2 /min zaznamenané pro COS 5 a COS 7,5, kde se propustnost vzduchu snížila o 74,1 a 80 procent. Snížení propustnosti vzduchu potažené tkaniny souvisí s dobrou adhezí mezi různými vrstvami pryže a tkaniny. Čím větší je adheze mezi různými vrstvami tkaniny, tím je komponent kompaktnější a tím větší je jeho schopnost zpomalit proudění plynů v něm. Pogumovaná PET tkanina obsahující COS má nižší propustnost vzduchu a vyšší pevnost v odlupování [45].



Závěr
V této studii byla struktura připraveného COS potvrzena pomocí FTIR. Byl zkoumán vliv různých úrovní COS na mechanické vlastnosti, včetně tahových vlastností NBR kompozitu a adheze mezi NBR kompozitem a PET. Dále byla hodnocena odolnost COS proti tepelnému oxidativnímu stárnutí. Tahové vlastnosti kompozitů NBR obsahujících COS vykazovaly vyšší hodnoty po 7 dnech stárnutí a vyšší procento retence než COS 0. Adhezní síla mezi kompozitem NBR a PET se zlepšila o 16,4 procenta ve srovnání se vzorkem COS 0 po přidání COS až 5 phr do kompozitu NBR. Téměř všechny kompozity NBR obsahující COS vykazovaly zvýšení tahových vlastností a pevnosti v odlupování s prodlužující se dobou stárnutí. COS vykazoval dobrou tepelně-oxidační odolnost proti stárnutí, zatímco všechny NBR kompozity obsahující COS vykazovaly dobrou retenci ve všech zkoumaných mechanických vlastnostech po vystavení zrychlenému stárnutí. Přidání COS zlepšilo tepelnou stabilitu kompozitu NBR, zatímco Ti, T30, T60 a Tmax kompozitu NBR se zvýšilo po přidání COS. Zlepšení tepelné stability NBR potvrzuje vlastnosti COS proti stárnutí. propustnost vzduchu PET/NBR sendviče byla zlepšena za přítomnosti COS. Na základě této studie lze PET/NBR sendvič použít v mnoha aplikacích, jako jsou membrány palivových čerpadel, řemeny, hadice letadel, těsnění, plynové nádrže a těsnění.

FinancováníFinancování s otevřeným přístupem, které poskytuje The Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) ve spolupráci s The Egyptian Knowledge Bank (EKB).
Dostupnost datÚdaje, které podporují zjištění této studie, jsou na přiměřenou žádost k dispozici od odpovídajícího autora.

Prohlášení
Střet zájmůZa všechny autory korespondující autor prohlašuje, že nedochází ke střetu zájmů.

Otevřený přístupTento článek je licencován podle Creative Commons Attribution 4.{1}} Mezinárodní licence, která umožňuje použití, sdílení, adaptaci, distribuci a reprodukci na jakémkoli médiu nebo formátu, pokud uvedete příslušné jméno původního autora (autorů) ) a zdroj, uveďte odkaz na licenci Creative Commons a uveďte, zda byly provedeny změny. Obrázky nebo jiný materiál třetích stran v tomto článku jsou zahrnuty v licenci Creative Commons k článku, pokud není uvedeno jinak v kreditní hranici k materiálu. Pokud materiál není zahrnut v licenci Creative Commons článku a vaše zamýšlené použití není povoleno zákonnými předpisy nebo překračuje povolené použití, budete muset získat povolení přímo od držitele autorských práv.
Reference
1. Lawandy S et al (1997) Adhezní vlastnosti polyesterové tkaniny potažené butylovou pryží. J Adhes Sci Technol 11(3):317–325
2. Razavizadeh M, Jamshidi M (2016) Adheze nitrilového kaučuku (NBR) k polyethylentereftalátové (PET) tkanině. Část 1: Povrchová modifikace PET methylendifenyl diisokyanátem
3. Pes (MDI). Appl Surf Sci 360:429–435 a E (2021) Zlepšení adheze mezi polyesterovým kordem a pryží pomocí glycidyl-POSS. J Appl Polym Sci 138(3):49681
4. Zhang Z et al (2001) Plazmová povrchová modifikace poly (m-aramidové) tkaniny pro zlepšení adheze k silikonové pryži. J Adhes Sci Technol 15(7):809-822
5. Subramanian V, Nando GB (1988) Adheze polyvinylalkoholového kordu a tkaniny k polychloroprenové pryži v přítomnosti debondačních činidel. J Adhes Sci Technol 2(1):35–41
6. Fu Q et al (2020) Studie o syntéze plastifikátoru na bázi ricinového oleje a vlastnostech plastifikovaného nitrilového kaučuku. Polymers 12(11):2584
7. Jincheng W, Yuehui C, Zhaoqun D (2005) Výzkum adhezivních vlastností polyethylentereftalátového (PET) kordu a systému nitrilbutadienového kaučuku (NBR). J Ind Text 35(2):157–172
8. Matsubara M et al (2021) Vliv orientace vláken na nelineární tlumení a vnitřní mikrodeformaci přírodního kaučuku vyztuženého krátkými vlákny. Exp Tech 45 (1): 37–47
9. Sanchez-Solis A et al (2000) O vlastnostech a zpracování směsi polyethylentereftalát/styren-butadien. Polym Eng Sci 40(5):1216–1225
10. Razavizadeh M, Jamshidi M (2016) Adheze nitrilového kaučuku k UV-asistované povrchové chemicky modifikované PET tkanině, část II: Interfaciální charakterizace MDI roubovaného PET. Appl Surf Sci 379:114–123
11. Jamshidi M et al (2005) Studie na rozhraní kord/pryž při zvýšených teplotách metodou H-pull testu. Appl Surf Sci 249(1–4):208–215
12. Han R et al (2021) Účinky titanátu na vazebné vlastnosti silikonového kaučuku a polyesterové tkaniny. Polym Compos 42(5):2370–2379
13. Nie J et al (2020) Antioxidační účinky na vytvrzování/zpracování a termooxidační stárnutí plněného nitrilového kaučuku. Mater Chem Phys 253:123403
14. Wang M et al (2019) Reologické chování a chování při stárnutí tekutých kaučukových modifikovaných asfaltových pojiv. Constr Build Mater 227:116719
15. Wei H et al (2015) Antioxidační účinnost a výztužný výkon imobilních antioxidantů na bázi precipitovaného oxidu křemičitého získaných sol metodou v kompozitech z přírodního kaučuku. RSC Adv 5(112):92344–92353
16. Abd El-Ghafar M, El-Nashar D, Youssef E (2003) Adukty kyseliny maleinové/fenylendiaminu jako nové antioxidační amidové polymery pro kaučukové (NR a SBR) vulkanizáty. Polym Degrad Stab 82(1):47–57
17. Jovanović S et al (2016) Mechanické vlastnosti a chování při tepelném stárnutí ternární směsi polyisopren/polybutadien/styren-butadienový kaučuk vyztužené sazemi. Compos B Eng 98:126–133
18. Zhong R et al (2018) Zlepšení termooxidační stability nitrilkaučukových kompozitů funkčním oxidem grafenu. Materiály 11(6):921
19. Herdan J, Giurginca M (1993) Roubování antioxidantů. V Fenoly s merkapto-heterocyklickými substituenty jako antioxidanty pro dienové kaučuky. Polym Degrad Stab 41(2):157–162
20. Abdelkhalik A et al (2019) Vliv poly(akrylamidu kyseliny akrylové) a melaminpolyfosfátu na hořlavost lineárního nízkohustotního polyethylenu. J Therm Anal Calorim 138(2):1021–1031
21. Ni YH, Ge XW, Zhang ZC (2005) Příprava a charakterizace dendritických nanokompozitů ZnS/poly (akrylamid-ko-akrylová kyselina) ozařováním. Mater Sci Eng B 119 (1): 51–54
22. Nesrinne S, Djamel A (2017) Syntéza, charakterizace a reologické chování pH-senzitivních poly (akrylamid-kyselina akrylová) hydrogelů. Arab J Chem 10(4):539-547
23. Urrego Yepes W et al (2019) Mechanické a reometrické vlastnosti kompozitů z přírodního kaučuku plněných neupravenými a chemicky upravenými odpady z kůže. J Compos Mater 53(11):1475–1487
24. Abdel‐Hakim A et al (2021) Vliv povlaku vláken na mechanický výkon, absorpci vody a biologickou rozložitelnost kompozitu sisalové vlákno/přírodní kaučuk. Polym Int
25. Nakason C, Kaesaman A, Eardrod K (2005) Vytvrzení a mechanické vlastnosti sloučenin škrobu přírodního kaučuku-g-poly (methylmethakrylát)-maniok. Mater Lett 59(29–30):4020–4025
26. Rashid A et al (2019) Výroba, charakterizace a vliv stárnutí na vlastnosti vysokoteplotních hybridních kompozitů vulkanizovaného silikonového kaučuku a oxidu křemičitého pro vysokonapěťovou izolaci. Materials Research Express 6(10):105327
27. Lu Y et al (2008) Syntéza a vlastnosti stárnutí reaktivního antioxidantu NAPM ve vulkanizátech přírodního kaučuku. J Appl Polym Sci 108(1):576-582
28. El-Wakil AEAA et al (2022) Zvýšení odolnosti proti stárnutí EPDM pryže přírodním kaučukem-gN (4-fenylendiamin) maleimidem jako roubovaným antioxidantem. J Vinyl Add Tech 28(2):367–378
29. El-Wakil A (2006) Syntéza, charakterizace a hodnocení akrylamidu přírodního kaučukového roubu-N-(4-aminofenylmethanu) jako antioxidantu. J Appl Polym Sci 101(2):843-849
30. Al-Ghonamy AI, Barakat MA (2010) Zlepšení vlastností kopolymeru akrylonitril-butadien pomocí přírodního kaučuku-roubovaného-N-(4-aminodifenylether)akrylamidu. J Appl Polym Sci 118(4):2202–2207
31. Wang H et al (2022) Polydopaminem funkcionalizovaný oxid křemičitý inspirovaný mušlemi jako účinný antioxidant a zpevňovač pro elastomery. Compos Commun 29:101049
32. Abdel-Hakim A et al (2021) Vliv nového polyfunkčního monomeru na bázi sacharózy na fyzikálně-mechanické a elektrické vlastnosti ozářeného EPDM. Radiat Phys Chem 109729
33. Abdel-Hakim A, El-Mogy SA, Abou-Kandil AI (2021) Nová modifikace směsí styrenbutadienového kaučuku/akrylového kaučuku pro zlepšení mechanického, dynamického mechanického a bobtnavého chování pro aplikace olejového těsnění. Polym Polym Compos 09673911211031351
34. Ostad-Movahed S et al (2008) Porovnání účinků silanizovaných křemičitých nanoplniv na síťování a mechanické vlastnosti přírodního kaučuku a syntetického polyisoprenu. J Appl Polym Sci 109(2):869–881
35. Saleh BK et al (2019) Vliv vinyltrimethoxysilanu jako vazebného činidla na mechanické a elektrické vlastnosti akrylového kaučuku. Egypt J Chem 62(5):921-936
36. Ding P et al (2022) Účinky nového makromolekulárního antioxidantu COS-GMMP na bázi chitosanu na termooxidační stárnutí kompozitů styren-butadienového kaučuku a oxidu křemičitého. Polym Degrad Stab 195:109813
37. Luo K et al (2018) Účinky antioxidačně funkcionalizovaného oxidu křemičitého na vyztužení a proti stárnutí pro roztokem polymerovaný styren-butadienový kaučuk: Experimentální a molekulární simulační studie. Mater Des 154:312–325
38. Abdel-Hakim A, El-Mogy S, El-Zayat M (2019) Radiační síťování směsí akrylového kaučuku/styren-butadienového kaučuku obsahujících polyfunkční monomery. Radiat Phys Chem 157:91–96
39. Abdel-Hakim A, Mourad RM (2020) Mechanické vlastnosti, vlastnosti absorpce vody a biologická odbouratelnost vysokohustotního polyethylenu vyztuženého sisalovými vlákny potaženého polystyrenem. Polym Compos 41(4):1435–1446
40. Liu D et al (2011) Jednoduchá hydrotermální syntéza uspořádaných mezoporézních uhlíků z resorcinolu a hexaminu. Uhlík 49(6):2113–2119
41. Krishna Prasad G et al (2017) Povrchová úprava nylonové tkaniny a její optimalizace pro zlepšení adheze v pryžových kompozitech. J Text Inst 108(6):1001–1009
42. Zou Y et al (2016) Antioxidační chování nového komplexu samaria v kompozitech styren-butadienový kaučuk/silika. Polym Degrad Stab 133: 201–210
43. Luo K et al (2019) Synergické účinky antioxidantu a oxidu křemičitého na zvýšení termooxidační odolnosti přírodního kaučuku: Postřehy z experimentů a molekulárních simulací. Mater Des 181:107944
44. Abou-Laila M et al (2022) Účinky gama záření na styren-butadienový kaučuk/Pb3O4: Mechanické, tepelné, elektrické výzkumy a měření parametrů stínění. Radiat Phys Chem 192:109897
45. Shumkarova SP, Rajapova MN (2021) Vliv směsi různých vláken na fyzikální a mechanické vlastnosti vnitřních pletenin. Sci Educ 2(4):271–274
Poznámka vydavateleSpringer Nature zůstává neutrální ohledně jurisdikčních nároků v publikovaných mapách a institucionálních přidruženích.
【Další informace: david.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】






