Izvorni znanstveni članak

https://doi.org/10.15255/KUI.2022.069

Priprema i karakterizacija mješavina na osnovi termoplastičnog poliuretana i fibroina svile

Emi Govorčin Bajsić ; Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb
Mario Meheš orcid.org/0000-0002-9238-5256 ; Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb
Luka Benić ; Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Trg Marka Marulića 19, 10 000 Zagreb

Sažetak

Fibroin svile (FS) jedinstven je i obećavajući prirodni polimer te zbog svoje biokompatibilnosti, biorazgradivosti i netoksičnosti ima velik potencijal za primjenu kao biomedicinski materijal. Unatoč svojoj čvrstoći, sam FS nije prikladan zbog svoje slabe fleksibilnosti. S druge strane, termoplastični poliuretan (TPU) vrlo je poželjan materijal za medicinsku primjenu upravo zbog njegove fleksibilnosti. Problem slabe fleksibilnosti FS-a mogao bi se riješiti miješanjem fleksibilnog TPU-a s FS-om. Cilj ovoga rada bio je pripremiti mješavine na osnovi TPU-a i prirodnog polimera FS-a. Mješavine TPU-a s FS-om pripremljene su umješavanjem FS-a u TPU u omjerima 5, 10, 15 i 20 mas. % FS-a u laboratorijskoj gnjetilici Brabender. Uzorci su dobiveni prešanjem na hidrauličkoj preši. Određena je struktura te toplinska i viskoelastična svojstva čistog TPU-a, FS-a i mješavina TPU/FS primjenom infracrvene spektroskopije s Fourierovim transformacijama (FTIR), diferencijalne pretražne kalorimetrije (DSC), dinamičko-mehaničke analize (DMA) i termogravimetrijske analize (TGA). Dobiveni rezultati FTIR analize pokazuju da je FS ugrađen u TPU matricu. Rezultati dobiveni mjerenjem DSC i DMA pokazali su da se dodatkom FS-a u TPU temperature staklastog prijelaza (T_g) izražene kao T_eig, T_mg i T_efg snižavaju zbog smještanja amorfne faze FS-a (asparaginska kiselina) u amorfnu fazu TPU-a, čime dolazi do veće pokretljivosti polimernih lanaca. Temperature taljenja (T_m) izražene kao T_eim, T_pm i T_efm u mješavinama TPU/FS neznatno se snižavaju u odnosu na čisti TPU zbog nastajanja slabije uređene kristalne strukture dodatkom FS-a. Toplinska postojanost neznatno se smanjuje dodatkom FS-a zbog njegove slabije toplinske postojanosti.

Ključne riječi

termoplastični poliuretan; fibroin svile; toplinska svojstva; viskoelastična svojstva

Hrčak ID:

301815

URI

https://hrcak.srce.hr/301815

Datum izdavanja:

17.5.2023.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 673 *