hrvatski

Hidrogelovi i nanokompoziti poli(etilen oksid)a priređeni gama-zračenjem

Izlaganjem polimera ionizirajućem zračenju postiže se temperaturno neovisna i homogena inicijacija kemijskih reakcija bez korištenja inicijatora a konačni produkt je sterilan, što su samo najvažnije prednosti radijacijske modifikacije. Ovisno o kemijskoj prirodi, ali i o drugim faktorima, ozračeni polimeri se mogu umrežiti ili degradirati. Kod poli(etilen-oksid)a, PEO, koji je djelomično kristalan polimer s raznovrsnom primjenom (polielektroliti, hidrogelovi, farmaceutici), moguće su obje reakcije [1]. U čvrstom PEO, naročito u prisutnosti kisika, ionizirajuće zračenje uzrokuje degradaciju, a u inertnoj atmosferi djelomično umreženje. I degradacija i umreženje smanjuju stupanj kristalnosti, što je i poželjno za neke primjene PEO, npr. za povećanje vodljivosti polimernih elektrolita. U otopinama, ovisno o koncentraciji, otapalo zasjenjuje polimer i smanjuje direktno djelovanje zračenja pa se može reći da ga time više ili manje štiti. Prevladava indirektno djelovanje što znači da polimer reagira s produktima radiolize otapala [2]. Slično zaštitno djelovanje pripisuje se i nanočesticama ali su radijacijski efekti u nanomaterijalima slabo istraženi. Priređene su vodene otopine PEO različitih koncentracija, neke su propuhane dušikom a u neke je dodana nano-silika. Te otopine ozračene su različitim dozama γ-zračenja. Dobiveni hidrogelovi i nanokompoziti osušeni su i analizirani metodama diferencijalne pretražne kalorimetrije (DSC) i FTIR spektroskopije. U DSC termogramima uočeno je sniženje temperatura i toplina faznih transformacija proporcionalno dozi a izrazitije je kod nanokompozitnih hidrogelova. U tim uzorcima prevladavala je degradacija pa nano-silika očito nije „zaštitila" PEO. U hidrogelovima priređenim iz otopina propuhanih dušikom, prevladavalo je umrežavanje a u njihovim FTIR spektrima uočeno je proširenje –C–O–C– "tripleta" s maksimumima pri 1150, 1110 i 1060 cm-1. Degradaciju nankompozitnih hidrogelova pratilo je suženje i porast relativnog intenziteta tog "tripleta". U obje vrste uzoraka je, naročito kod većih doza, opaženo da se vibracije pri 1342 cm-1 i 1360 cm-1, koje su karakteristične za PEO u kojem je prisutna kristalna faza, spajaju u jednu, pri 1350 cm-1, što je znak amorfizacije. Degradacija je uočena i u hidrogelovima priređenim iz otopina iz kojih nije prije zračenja bio uklonjen kisik što ukazuje da je ionizirajuće zračenje direktno djelovalo na otopljeni PEO u cijelom ispitanom koncentracijskom području. 1. Zainuddin, J. Albinska, P. Ulański i J. M. Rosiak, J. Radioanal. Nucl. Chem. 253 (3) (2002) 339–344. 2. Rosiak, J.M., Ulański, P., Radiat. Phys. Chem. 55

poli(etilen-oksid) ; gama-zračenje ; hidrogelovi ; nanokompoziti ; nano-silika ; FTIR ; degradacija

nije evidentirano