Foto-biodegradowalne kompozyty poli (kwasu L-mlekowego) i TiO2

• Autorzy: Sobczyk-Guzenda A. , Owczarek S. , Kaczorowski R. , Gazicki-Lipman M. , Szymanowski H.

Warianty tytułu

EN

Photo-biodegradable poly(L-lactic acid)/TiO2 nanocomposites

• Konferencja: 24th Conference on Biomaterials in medicine and veterinary medicine : 9--12 October 2014, Rytro, Poland
• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Wielofunkcyjne kompozyty składające się z polimerów oraz nieorganicznych nanododatków zmieniające pierwotne właściwości polimeru są uznawane za nowoczesne materiały, które można wykorzystać w wielu dziedzinach przemysłu oraz życia codziennego. Wpływ nanonapełniacza na modyfikację właściwości matrycy polimerowej zależy w dużym stopniu od kształtu i wielkości jego cząstek, cech powierzchniowych oraz co za tym idzie stopnia jego dyspersji. W przedstawionej pracy wytworzono kompozyty składające się ditlenku tytanu (IV) TiO2 oraz poli(kwasu mlekowego) (PLA). Użyto zarówno niemodyfikowany TiO2 oraz modyfikowany metodą RF PECVD (Radio Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition). Proces ten przeprowadzono przy dwóch przepływach metanu 15 i 30 sccm. W celu sprawdzenia efektywności modyfikacji wykonano badanie FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). Badanie to potwierdziło obecność na powierzchni ziaren TiO2 grup -CH2 i -CH3. Gotowe kompozyty poddano badaniom właściwości mechanicznych takich jak statyczna próba na rozciąganie oraz pomiar udarności. Otrzymane wyniki dowiodły, że dodatek TiO2 zarówno modyfikowanego jak i niemodyfikowanego nie zmienia wytrzymałości na rozciąganie natomiast poprawia jego udarność. Obecność niemodyfikowanego TiO2 w matrycy PLA obniża nieco wartość kąta zwilżania gotowego kompozytu, a modyfikacja powierzchni TiO2 w plazmie metanowej prowadzi do zmniejszenia zwilżalności produktu końcowego.

EN

Multifunctional composites consisting of polymers or inorganic nanoadditions, which change the original properties of a polymer are considered to be modern materials for many industrial and daily life applications. An influence of a nanofiller on modification process of polymer matrix properties is strongly dependent on its particles shape and size, surface characteristics and in consequence its dispersion grade. In the present work composites consisting of titanium dioxide (IV) TiO2 and polylactic acid (PLA) were prepared. Unmodified TiO2 as well as modified one by RF PECVD (Radio Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition ) technique were used. Two different methane flow rates (15 and 30 sccm) were used during processes. In order to check the efficiency of modification process FTiR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) research was conducted. The results show that there are -CH2 and -CH3 groups present at the TiO2 grains surface. Mechanical properties like tensile testing and impact resistance of the composites were measured. The results prove that an addition of TiO2 (modified and unmodified) does not influence the tensile strength but improves impact resistance value. A presence of unmodified TiO2 in PLA matrix slightly reduces the water contact angle value for a composite. Methane plasma surface treatment leads to wetting properties reduction of a final product.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; polilaktyd; TiO2; metoda RF PECVD; biodegradacja

EN

composites; polylactic acid; TiO2; RF PECVD technique; biodegradation

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 17, no. 128-129
• Strony: 46--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sobczyk-Guzenda A.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul.Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Owczarek S.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul.Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Kaczorowski R.

• Politechnika Łódzka, Katedra Technologii Materiałowych i Systemów Produkcji, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Gazicki-Lipman M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul.Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

autor

Szymanowski H.

• Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii Materiałowej, ul.Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Luo Y.-B., Li W.-D.,. Wang X.-L, Xu D.-Y., Wang Y.-Z.: Preparation and properties of nanocomposites based on poly(lactic acid) and functionalized TiO2. Acta Materialia 57 (2009) 3182–3191.
• [2] Malinowski R., Łubkowski D. Badania wpływu temperatury i czasu suszenia na wybrane właściwości polilaktydu (PLA), Inżynieria i Aparatura Chemiczna 5 (2010) 77-78.
• [3] Ray SS, Bousmina M.Biodegradable polymers and their layered silicate nanocmoposites: in greening the 21 st century materials world. Prog Mater Sci. 50 (2005) 962-1079.
• [4] Reijnders L. The release of TiO2 and SiO2 nanoparticles from nanocomposites. Polymer Degradation and Stability 94 (2009) 73–876.
• [5] Ramakrishna S, Mayer J, Wintermantel E, Leong KW. Biomedical applications of polymer-composite materials: a review. Compos Sci Technol. 61 (2001) 1189–1224.
• [6] Zhao X, Li Z, Chen Y, Shi L and Zhu Y. Solid-phase photocatalytic degradation of polyethylene plastic under UV and solar light irradiation. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 268 (2007)101-106.
• [7] Ali N.A., Noori F.T.M. Gas Barrier Properties of Biodegradable Polymer Nanocomposites Films Chemistry in Materials Science 6 (2014) 44-51.

Uwagi

PL

Praca finansowana jest z Własnego Funduszu Stypendialnego PŁ nr um. RNB/WFS/11/2013