كليدواژه :
پلي دي متيل سيلوكسان , پليمر زيست سازگار , پوسته برنج , سيليكا
چكيده فارسي :
در سال هاي اخير مطالعه بر روي پوشش هاي پليمري زيست سازگار يا با حداقل سميت مورد توجه فراواني قرار گرفته است، همچنين اصلاح چنين پوشش هاي پليمري براي رسيدن به اهداف و ويژگي هاي مختلف همچون آبگريزي، ضد يخ زدگي و آنتي باكتريايي براي كاربردهاي مختلف گسترش زيادي داشته است. در اين مطالعه، از پليمر پلي دي متيل سيلوكسان به عنوان پوشش سيليكوني، با خواص ويژه استفاده شده و براي بهبود خواص آبگريزي و ضديخ زدگي از نانوذره سيليكا و براي ايجاد خاصيت آنتي باكتريايي در آن از نانوذرات تيتانيوم دي اكسيد استفاده شد. نانوذرات سيليكا براي اين كار ابتدا سنتز شدند و براي بررسي درستي سنتز نانوذرات سيليكا آناليزهاي XRD، SEM و FT-IR روي آن ها انجام شد. پس از آماده سازي بسترهاي شيشه اي، پوشش هاي پليمري با درصدهاي مختلف از نانوذرات تهيه شده و در نهايت پوشش هاي دوتايي از نانوذرات سيليكا با نانوذره القاكننده خاصيت آنتي باكتريايي در پوشش ها، بر روي بسترهاي شيشه اي اعمال شد. بعد از تهيه پوشش هاي مختلف، خواص آبگريزي، ضديخ زدگي و آنتي باكتريايي آن ها مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج SEM و توپوگرافي سطوح نشان داد كه در نتيجه افزودن نانوذرات به PDMS، زبري سطح افزايش پيدا مي كند. با بررسي خواص ترشوندگي سطوح مشخص شد كه سطوح اصلاح شده با دو نانوذره، داراي خاصيت فوق آبگريزي با زاويه تماس بالا (بالاتر از ۱۵۰ درجه) هستند؛ كه نشان دهنده انرژي سطحي پايين و زبري مناسب پوشش ها است. همچنين، با بررسي ضديخ زدگي پوشش هاي تهيه شده مشخص شد كه زمان يخ زدگي قطره آب بر روي سطوح فوق آبگريز تهيه شده نسبت به بستر بدون پوشش شيشه افزايش پيدا مي كند. همچنين، سطوح فوق آبگريز تهيه شده خاصيت آنتي باكتريايي مناسبي از خود نشان دادند. بنابراين، چنين سطوحي با كارايي بالا در برابر يخ زدگي و آنتي باكتريايي مي تواند بر روي بسترهاي مختلف اعمال شود تا كاربرد آن در صنايع مختلف از جمله صنايع دريايي و پزشكي افزايش يابد.
چكيده لاتين :
In recent years, the study of biocompatible or minimally toxic polymer coatings has received much attention, as well as the modification of such polymer coatings to achieve various goals and characteristics such as hydrophobicity, anti-icing, anti-bacterial and anti-corrosive has been widely used for various applications. In this study, polydimethylsiloxane polymer is used as a silicone coating with special properties to improve the hydrophobic and anti-icing properties of silica nanoparticles and to create anti-bacterial properties in it from nanoparticles titanium dioxide are used. Silica nanoparticles are first synthesized for these purposes, and to check the accuracy of the synthesis of silica nanoparticles, XRD, SEM, and FT-IR analyzes are performed on them. After preparing glass substrates, polymer coatings with different percentages of nanoparticles are prepared and finally, double coatings of silica nanoparticles with nanoparticles inducing anti-bacterial properties in the coatings are applied on glass substrates. After preparing different coatings, their hydrophobic, anti-icing, and anti-bacterial properties were studied. The results of SEM and topography of the surfaces showed that as a result of adding nanoparticles to PDMS, the roughness of the surface increased. By examining the wettability properties of the surfaces, it was found that the surfaces modified with two nanoparticles have superhydrophobic properties with high contact angle (above 150 degrees); which indicates the low surface energy and suitable roughness of the coatings. Also, by checking the anti-icing properties of the prepared coatings, it was found that the icing times of water drops on the prepared superhydrophobic surfaces increases compared to the substrate without glass coating. Equaled Also, the prepared superhydrophobic surfaces showed good anti-bacterial properties. Therefore, such surfaces with high performance against icing and anti-bacterial can be applied on different substrates to increase their application in different industries including marine and medical industries.
