خواص نانومكانيكي چسب هاي زيستي سيانوآكريلاتي نورپخت شبكه اي شده با TMPTMA يا نانوساختارهاي POSS

Nanomechanical Properties of Photo-Cured Cyanoacrylate Bioadhesives Crosslinked by TMPTMA or POSS Nanostructures

در اين مقاله ارزيابي خواص نانومكانيكي سطحي شامل مدول سطحي و سختي چسب هاي زيستي سيانوآكريلاتي شبكه اي شده با تابش نور حاوي يكي از دو نوع عامل شبكه اي كننده ?-اتيل-(هيدروكسي متيل)- ?و ?-پروپان ديول-تري متاكريلات (TMPTMA) يا نانوساختارهاي پلي هدرال اليگومريك سيلسسكويي اكسان متاكريله شده (POSS-MA) گزارش مي شود. به اين منظور، چسب هاي حاوي 2-اكتيل سيانوآكريلات (2-OCA) و درصدهاي مختلف از TMPTMA يا نانوساختارهاي POSS-MA تهيه و 1-فنيل-1و2-پروپان ديون (PPD) به عنوان شروع كننده نوري به آنها افزوده شد. پس از پخت نوري نمونه‌ها، آزمون نانوسختي سنجي سطح به شيوه نانودندانه گذاري با استفاده از نوك نوع بركويچ انجام و نتايج حاصل به روش اليور و فار تحليل شدند. نتايج نشان داد كه ورود يك عامل شبكه اي كننده در ساختار چسب، مدول و سختي سطحي آن را افزايش و افت نيرو در زمان ثابت نگه داشتن نيرو را كاهش مي دهد چون با افزايش نسبت عامل شبكه اي كننده، درصد اتصالات عرضي و بنابراين مدول افزايش مي يابد. از ديگر سو با افزايش اتصالات عرضي، مقاومت ماده در مقابل نفوذ نوك دندانه‌گذار كه نشان‌دهنده سختي سطح است افزايش مي يابد. كار الاستيك، كار پلاستيك و كار خزش انجام شده نيز محاسبه شد. اين انتظار كه افزايش درصد عامل شبكه اي كننده با افزايش كار الاستيك، كاهش كار پلاستيك و كاهش كار خزش همراه باشد به دليل افزايش دانسيته اتصالات عرضي و كاهش لغزش زنجيرهاي پليمري روي هم در بعضي نمونه ها مشاهده شد. در نمونه هايي پيش از انجام آزمون در آب نگهداري شده بودند نتايج متفاوت بود كه نشان دهنده ي اثر نرم كنندگي ناشي از جذب آب بود.

The surface modulus and hardness of photo-crosslinkable cyanoacrylate bioadhesives containing TMPTMA and POSS as crosslinking agents were studied using nanoindentation technique. Adhesives containing 2-octyl cyanoacrylate (2-OCA) and different percentages of POSS nanostructures and TMPTMA as crosslinking agents were prepared. 1-Phenyl-1,2-propanedione (PPD) was incorporated as photo-initiator into the adhesive in 4 wt%. Mechanical properties of the surface of the adhesives were measured using nanoindentation technique applying a Berkovich tip. The results (three replicates) were analyzed and compared using one-way ANOVA and Tukey test at a significance level of 0.05. The results showed that by incorporation of crosslinking agents, surface modulus and hardness increased and force loss during holding decreased. The incorporation of crosslinking agents into the adhesives enhanced their elastic properties. The surface modulus and hardness increased by increasing crosslinking concentration. The results also indicated that the elastic work increased, and plastic work dropped due to increasing crosslinking density. The samples which had been stored in water for 24 h before the tests, showed reduced elastic properties due to the plasticization effect of water.