CC BY
33
№ 11 (68)
ноябрь, 2019 г.
ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФТОРПОЛИМЕРСОДЕРЖАЩИХ СОРБЕНТОВ
Карабаева Муслима Ифтихоровна
ассистент, Ферганский политехнический институт,
Узбекистан, г. Фергана
Муйдинова Санобар Рахматовна
ассистент, Ферганский политехнический институт,
Узбекистан, г. Фергана E-mail: m. karabayeva@ferpi. uz
PREPARATION OF MODIFIED FLUOROPOLYMER-CONTAINING SORBENTS
Muslima Karabayeva
assistent, Ferghana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana
Sanobar Muydinova
assistent, Ferghana Polytechnic Institute, Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
Работа посвящена социально важной и актуальной проблеме - синтезу и исследованию композиционных биосовместимых и селективных гемосорбентов, модифицированных поверхностно привитым политетрафторэтиленом, обладающим уникальным комплексом химических, физических и сорбционных свойств.
Полученные новые фторполимерсодержащие функциональные сорбенты имеют особую архитектуру упаковки элементов, из которых состоит материал. Результаты исследований по изучению привитых макромолекул фторполимера отражены на рисунке, из которого наглядно видно, что возможно возникновение очень плодотворных и многообещающих направлений исследований на стыке химии твердых материалов и нанотехнологических процессов модифицирования.
ABSTRACT
The work is devoted to the socially important and actual problem-synthesis and research of compositional biocompatible and selective hemosorbents modified with surface grafted polytetrafluoroethylene having a unique complex of chemical, physical and sorption properties.
The obtained new fluoropolymer-containing functional sorbents have a special architecture of packaging of the elements that make up the material. The study of grafted fluoropolymer macromolecules in the form of a figure, which is given in the article.
The results of the work show that a very effective and promising direction of research at the junction of solid materials chemistry and processes of nanotechnology modification is possible.
Ключевые слова: модификация, политетрафторэтилен, композиционные материалы, сорбент.
Keywords: modification, polytetrafluoroethylene, composition, selectivity.
Расположение элементов, состоящих из композиционных фторполиметилирующих функциональных сорбционных материалов, имеет особую архитектурную упаковку [1].
Основным преимуществом фторполимерного сорбента является полная десорбция биологически активных веществ с поверхности сорбента без изменения их природных свойств. Это очень важно для медицинской диагностики, фармакокинетики лекарственных средств, так как именно в таких случаях
возможно получение полной информации о состоянии живых организмов (без изменения структуры и бимолекулярных свойств). Например, при изучении образования нуклеазы в организме можно диагностировать ряд заболеваний [4].
Управлять свойствами и перерабатывать материалы, полученные путем модификации, легко. Помимо этого, возможно определение ряда свойств, позволяющих повысить клиническую безопасность при применении на практике и способствующих сни-
Библиографическое описание: Карабаева М.И., Муйдинова С.Р. Получение модифицированных фторполимер содержащих сорбентов // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 11(68). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/8301
№ 11 (68)
жению цен. Таким образом, полученные перфторпо-лимеризующие материалы объединяют неорганические и органические свойства и могут быть использованы для получения модифицированных гемосор-бентов, которые отвечают всем предъявляемым к ге-мосорбентам требованиям [2].
В лабораторных условиях получены новые минеральные гемосорбенты на основе оксида алюминия, модифицированные фторполимером путем равномерной ковалентной прививки тетрафторэтилена на поверхность А1203 и поверхность его пор («внешнюю и внутреннюю» поверхность) и последующей химической модификации привитого фторполимера формированием фторполимерных наноструктур с заданными свойствами [3].
Полученные новые фторполимерсодержащие функциональные сорбенты имеют особую архитектуру упаковки элементов, из которых состоит материал. Такие материалы состоят из элементов нескольких масштабов, организованных таким образом, что в них наноразмерные толщины фторполимера привиты к поверхности исходного минерального сорбента большего масштаба. Процесс получения фторполимерсодержа-щих функциональных сорбционных материалов включает стадии формирования из молекул фтормономера, привитых к поверхности макромолекул фторполимера толщиной 2-10 нм [3].
За период выполнения работы проведены лабораторные апробации полученных образцов, реализовано несколько циклов пилотных испытаний изделия гемосорбента, в том числе предварительные испыта-
ноябрь, 2019 г.
ния медиками на предмет гемосовместимости. Полученные минеральные композиционные биосовместимые гемосорбенты - это части, которые дополняют друг друга до целого. Минеральная часть - это твердость, структура - пористость, а фторполимер - это био- и гемосовместимость, химическая инертность.
Результаты работы являются одним из примеров того, что на стыке химии твердых материалов и нано-технологических процессов модифицирования может возникнуть очень плодотворное и многообещающее направление исследований. Такие химические подходы, т. е. химический синтез, являются современным приоритетным направлением развития химии и важнейшей стадией нанотехнологий. Управляя и контролируя процессы модифицирования на уровне молекул, в нашей работе мы смогли создавать принципиально новые материалы и системы с новыми, заранее заданными химическими, физическими, биологическими свойствами. Равномерное, тонкое и плотное покрытие поверхности основы пленкой тефлона позволит улучшить физико-химические характеристики основы и решить проблему «запыления». Благодаря экранированию поверхности основы, химически пришитой тонкой пленкой тефлона, исключающей взаимодействие основы с форменными элементами крови, получаемые перфтор-полимерсодержащие минеральные гемосорбенты приобретают био- и гемосовместимость. Модифицированные привитым фторполимером материалы приобретают еще одно чрезвычайно ценное качество - прочность к царапанию (рис. 1). Это очень важно при эксплуатации, хранении и особенно при транспортировке модифицированных неорганических частиц.
Рисунок 1. Причины биосовместимости, селективности и прочности
№ 11 (68)
Как видно из рисунка 1, привитые макромолекулы фторполимера:
• препятствуют непосредственному контакту поверхности сорбента с форменными элементами крови и не травмируют их (отсутствие патологического влияния поверхности сорбента), что позволяет проводить гемосорбцию при перфузии цельной крови;
• являются основой для химической привязки к поверхности фторполимерсодержащих сорбентов функциональных групп, избирательно захватывающих вещества из крови, лимфы и ликвора. Кроме того, за счет гидрофобных свойств поверхности ге-мосорбент будет обладать повышенной адсорбционной емкостью к гидрофобным и неполярным токсинам;
• ликвидируют трение частиц сорбента друг об друга, приводящее к дроблению и образованию существенного количества пыли.
ноябрь, 2019 г.
Существенное место в разработке нанотехноло-гии занимают химические подходы. Физические технологии достигли предела с точки зрения свойств используемых в них материалов и возможностей оборудования. Осуществляя поверхностную прививку фтормономера и манипулируя молекулами фтормо-номера, мы получили возможность создавать принципиально новые материалы и системы с заданными свойствами.
Следовательно, создание новой технологии для производства фторполимерсодержащих композиционных материалов путем совершенствования пострадиационной прививки фтормономеров и развитие новых подходов к проведению процессов модифицирования являются актуальной задачей. Практическая реализация новых подходов в промышленности создаст основы безотходной и экологически безопасной технологии производства фторполимерсодержа-щих композиционных материалов нового поколения без существенной перестройки уже существующих производств.
Список литературы:
1. Казанский В.В., Парийский Г.В., Мищенко Ю.А. Природа поверхностных и объемных дефектов в облученном силикагеле // Радиоспектроскопия твердого тела. - М.: Атомиздат, 1967. - С. 387-391.
2. Муйдинов М.Р. Особенности низкотемпературной радиационной прививочной полимеризации тет-рафторэтилена: Канд. дисс.: 02.00.09. - Черноголовка, 1979. - 137 с.
3. Муйдинов М.Р. Синтез и исследование композиционных материалов, модифицированных поверхностно привитым политетрафторэтиленом: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д-ра хим. наук: 02.00.06 / Моск. гос. акад. тонкой хим. технологии им. М.В. Ломоносова. - М., 2006. - 44 с.
4. Низкотемпературная прививочная полимеризация тетрафторэтилена / ^И. Невельская, А.И. Михайлов, И.М. Баркалов, В.И. Гольданский // Высокомолекулярные соединения. - 1976. - Т. 19. - № 10. - С. 778.
