Полимерный гель на основе яблочного пектина, как тест-система диагностики коррозии металлов

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ………………………………………………………........
1.1 Общие сведения о полимерных гелях…………………………………………..
1.2 Классификация и свойства полимерных гелей…………………………………
1.2.1 Химически сшитые полимерные гели……………………………………..
1.2.2 «Слабые» и «Сильные» полимерные гели…………………………………
1.2.3 Полимерные гели для отклика……………………………………………..
1.2.4 Природные и синтетические полиэлектролитные гели…………………..
1.2.5 Полимерные гели, образованные самосборкой молекул низкомолекулярного «гелеобразователя»………………………….……………..
1.2.6Физический гель…………………………………….……………………….
1.3 Полимерные гели с наночастицами металлов………………………………….
1.3.1. Нано- и микрогелевые композиционные материалы……………………..
1.3.2 Макрогидрогелевые композиты……………………….……………………
1.3.3 Добавление наночастиц в предварительно сформированные гидрогели..
1.3.4 Добавление наночастиц в раствор полимера с образованием сетки..……
1.3.5 Полимеризация мономеров в присутствии наночастиц..…………………
1.4 Применение полимерных гелей для защиты металлов от коррозии………….
1.4.1 Полимер-неорганические нанокомпозитные системы…………………….
1.4.2 Полимерные нанокомпозитные системы на основе оксидов металлов….
1.4.3 Полимерные гелиевые покрытия для защиты от коррозии……...……….
1.4.3.1 Супрамолекулярное гелиевое композитное покрытие на основе этилцеллюлозы, используемое для защиты металлов от коррозии..…….........
1.4.3.2 Исследование гальванической коррозии золь-гель покрытия……......
1.4.3.3 Исследование ингибирования коррозии низкоуглеродистой стали с помощью золь-гелевого покрытия, легированного экстракцией Clitoria ternatea……………………………………………………………………………..
1.4.3.4 Использование гелиевого электролита для измерения сопротивления слоя продуктов коррозии образцов цинковой и электролитической оцинкованной стали.…….......................................................................................
1.4.4 Критериальный анализ по статьям, описывающим формирование системы полимер - наночастица……………………………..................................
1.5 Полимерные матрицы как тест системы для медицинских сплавов………….
1.5.1. Неоргано-полимерные композиционные покрытия для биомедицинских устройств……………………………………………………………………………
1.5.2.Коррозионная стойкость и антибактериальная активность гидроксиапатитовых покрытий, индуцированных многослойными полимерными пленками ципрофлоксацина на магниевых сплавах…………….
1.5.3. Магниевые сплавы для биомедицинского применения: улучшенный контроль коррозии за счет поверхностного покрытия………………………….
1.5.4 Биодеградация магниевых сплавов, контролируемая ПЭО и полимерсодержащими покрытиями……………………………………………..
1.5.5 Критериальный анализ по статьям, описывающим полимерные матрицы, тест-системы для медицинских сплавов……………………………
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ ……………………………………………
2.1 Приборы и материалы……………………………………………………………
2.2 Синтез наночастиц CaCO3………………………………………………………..
2.3 Синтез полимерных гелей………………………………………………………..
2.4 Методы исследования полимерных гелей……………………………………....
2.5 Методы коррозионных испытаний………………………………………………
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ …………………………………………………...
3.1 Изучение процесса формирование пленки из раствора полимера……………….
3.2 Изучение растворимости полимерных гелей в неорганических растворителях…………………………………………………………………………….
3.3 Электрические свойства полимерных гелей……………………………………….
3.4 Изучение границы раздела титан/гель…………………………………………….
3.5 Изучение границы раздела сталь/гель……………………………………………..
…………………………………………………………………….
ВЫВОДЫ …………………………………………………………………………….......
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ………………………………………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………….
ПРИЛОЖЕНИЕ А……………………………………………………………………….

Весь текст будет доступен после покупки

В современной медицинской практике широко применяются металлические сплавы для восстановления поврежденных костей. Однако перед использованием таких сплавов необходимо тщательно изучить их эксплуатационные характеристики, включая коррозионную стойкость. Существует несколько методов оценки устойчивости металлов к коррозии, включая микроскопические, поляризационные и потенциометрические методы. Для имитации воздействия внутренней среды организма часто используют растворы Рингера, Хэнка, физиологический раствор и другие. Однако стоит отметить, что в реальной среде металлические конструкции взаимодействуют не только с жидкостью, но и с твердыми тканями организма, такими как органы и костная ткань. Из этого вытекает предположение о возможности оценки коррозионной стойкости металлов в полимерном геле, которое можно рассматривать как систему нанореакторов, имитирующую процессы в организме человека.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Полимерные гели представляют собой обычную форму мягкого вещества, которое производится из различных родственных малых молекул, полимеров и твердых частиц. Однако для эффективного использования гелей во многих промышленных и медицинских целях необходимо глубокое понимание процесса образования геля, факторов, влияющих на его стабильность, а также взаимосвязи между структурой геля и его уникальными реологическими свойствами. Формирование гелей включает в себя множество процессов, в ходе которых молекулы или частицы взаимодействуют друг с другом и с растворителем, что приводит к возникновению макроскопической жесткости. Процесс аморфного затвердевания может происходить как на равновесной термодинамической основе, так и в виде неравновесного динамического преобразования, а также может быть как термически обратимым, так и необратимым процессом.

Хотя большинство гелей включают химическое сшивание, аналогично резиновым материалам, ограничения, которые определяют расположение молекул и частиц, могут также предполагать динамические ассоциации и топологические взаимодействия между протяженными анизотропными молекулами и частицами. Связь между полимерами в растворе полимерного геля, образованная путем формирования поперечной сшивки, вероятно, является наиболее известным типом полимерного материала в производственных приложениях. Сшитые гели обычно обладают относительно высокой прочностью и имеют большую степень деформации в условиях, когда полимер поглощает большое количество растворителей из-за его высокого сродства к ним. Определенные характеристики сшитого геля могут быть достигнуты путем контроля химического состава полимера и условий химического синтеза.

Механическая прочность этих материалов обычно повышается за счет добавления частиц наполнителя и других добавок, которые могут формировать собственную сетку в матрице полимерного геля. Несмотря на то, что поведение гелей изучалось на протяжении десятилетий, для полноценного понимания свойств этих сложных материалов необходимо более глубокое исследование взаимосвязи между молекулярной структурой и физическими свойствами.

Весь текст будет доступен после покупки

. Ferenc Horkay and Jack F. Douglas. Polymer Gels: Basics, Challenges and Perspectives//Section on Quantitative Imaging and Tissue Sciences – 2021. – P. 1-13.
. L. Z. Rogovinaa, V. G. Vasileva, and E. E. Braudob. Definition of the Concept of Polymer Gel // Polymer Science, Ser.– Vol. 50. – 2008. – P. 1-8.
. P. J. Flory, Principles of polymer chemistry, Cornell University Press: Ithaca, NY, 1953
. P. G. De Gennes, Scaling concept in polymer physics, Cornell University Press: Ithaca, NY, 1979
. F. Horkay, G. McKenna, Polymer networks and gels in physical properties of polymer handbook, Springer : New York, ?2007, ?P. 497-593
. N. D. Goldenfeld, P. M. Goldbart, Dynamic scaling and spontaneous symmetry breaking at the gel point. Phys. Rev. A. ? 1992, ?Vol. 45, ?P. 343-346
. H. Winter, F. Chambon, Analysis of linear viscoelasticity of crosslinking polymer at the gel point, J. Rheol. ? 1986, ? Vol. 31, ? P. 683-697
. E. Calo, V. Khutoryanskiy, Biomedical applications of hydrogels: A review of patents and commercial products // European Polymer Journal. ? 2015. ? Vol. 65. ? P. 252-267
. R. A. Siegel, Stimuli sensitive polymers and self-regulated drug delivery systems: A very partial review // J. Controlled Release. ? 2014, ? Vol. 190, ? P. 337-351
. I Roy, M. Gupta, Smart polymeric materials: Emerging biochemical applications // Chem. Biol. ? 2003, ? Vol. 10, ? P. 1161-1171

Весь текст будет доступен после покупки