Дослідження властивостей гідрогелів на основі метакрилатів, модифікованих функційно-активними високомолекулярними сполуками
Автор: Гордійчук Олександр Анатолійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Хімічні технології переробки полімерних та композиційних матеріалів
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Актуальність роботи. Актуальність дослідженняумов синтезу гідрогелевих полімерних матеріалів визначається їх широким спектром практичних застосувань -у процесах розділення багатокомпонентних систем, у різних галузях промисловості, у сільському господарстві, в медицині, зокрема, для виготовлення м’яких контактних лінз, різних імплантантів, біомедичних мембран, пролонгаторів ліків. У плані створення гідрогельних біомедичних матеріалів становлять інтерес прищеплені кополімери, що містять у вихідній композиції гомогенні полімерні матриці, що дозволяє значно підвищити проникність, а внаслідок цього і біосумісність їх похідних. До теперішнього часу накопичено чималий обсяг теоретичних і практичних досліджень у розробці умов синтезу гідрогелів, що містять (мет)акрилові ефіри гліколіві полі-N-вінідпіролідон (ПВП), як полімерну матрицю, яка характеризується властивістю продовжувати дію на організм людини різних ліків, дозволяє підвищити кисне-і йонопроникність матеріалів. Завдяки вищезгаданим властивостям такі полімери знаходять все більше застосування в медичній практиці. Однак, прищеплені полімери на основі ПВП мають не завжди достатню міцність. Водночас, завдяки підвищеним деформаційно-міцнісним характеристикам, перспективною вбачається позитивна роль введення у склад вихідної композиції полівінілового спирту (ПВС). Полімери на основі (мет)акрилових ефірів і суміші ПВС/ПВП видаються досить перспективними, хоча відомостей про такі матеріали на даний час є недостатньо. Тому дослідження закономірностей впливу присутності ПВС у композиціях на основі ГЕМА/ПВП на структуру та властивості гідрогелів на їх основі є актуальними, оскільки, поряд з вирішенням наукових питань, отримані 6 результати дозволять виробити практичні рекомендації для їх використання у виробництві гідрогельних біомедматерилів. Об’єкт дослідження:технологічні особливості одержання та властивості гідрогелевих матеріалів на основі кополімерів 2-гідроксіетилметакрилату, модифікованих функційно-активними високомолекулярними сполуками. Предмет дослідження:композиції на основі 2-гідроксіетилметакрилату з комбінованою полімерною матрицею на основі полівінілпіролідону та полівінілового спирту кополімери на їх основі. Мета роботи: дослідити вплив комбінованої матриці з функційно-активних високомолекулярних сполук –полівінілпіролідону з полівініловий спиртом на властивості гідрогельних матеріалів на основі кополімерів ГЕМА. Одержані результати. Одержані нові матеріали на основі гідрогелів поліГЕМА в присутності комбінованої матриці з функційно-активних високомолекулярних сполук –полівінілпіролідону з полівініловий спиртом. Використання феруму (ІІ) сульфату для ініціювання полімеризації ГЕМА в присутності комбінованої матриці забезпечило можливість здійснення полімеризації за кімнатноїтемператури, на повітрі, без додаткового вакуумування вихідної композиції. За допомогою рентгенографічних досліджень, ІЧ спектроскопії, дослідження електропровідності та показника заломлення композицій, підтверджено комплексоутворення між мономером та ПВП і ПВС, а також утворення інтерполімерного комплексу ПВП/ПВС. Дослідженовплив комбінованої матриці ПВП/ПВС на властивості гідрогелів на основі поліГЕМА – здатність до набрякання, проникність для низькомолекулярних речовин, фізичко-механічні властивості та стійкість до агресивних середовищ. Додавання ПВС до вихідної композиції покращує водовміст, проникність, однак дещо зменшується міцність плівкових гідрогелів. Встановлено високу хімічну стійкість одержаних матеріалів в агресивних середовищах на прикладі 0,1 н H2SO4 , NaOH, KOH, 0,9 % NaCl, 3 % і 33 % розчину H2O2 , а також ацетону, 9 % розчину формальдегіду в ацетоні, петролейного ефіру, етанолу. 7 Одержані матеріали характеризуються еластичністю, пружністю, достатньою пористістю, високою хімічною стійкістю до агресивних середовищ, що забезпечує перспективу їх використання, як матеріалів для виготовлення виробів медичного використання. Ключові слова:гідрогель, модифікування, 2-гідроксіетилметакрилат, полівінілпіролідон, полівініловий спирт, комплексоутворення.