سنتز و شناسایی نانوکامپوزیت الاستومرهای پلی یورتان مغناطیسی زیست سازگار

در این پژوهش نانوکامپوزیت الاستومرهای پلی یورتان مغناطیسی با استفاده از نانوذرات سوپر پارا مغناطیس fe3o4 (مگنتیت) اصلاح نشده و اصلاح سطحی شده با تیودی گلایکولیک اسید به روش درجا سنتز شدند. دونوع نانوکامپوزیت مغناطیسی با استفاده از دو پلی ال استری پلی کاپرولاکتون (pcl) و پلی ال اتری پلی تترا متیلن اترگلایکول (ptmg) با جرم مولکولی یکسان تهیه شد. همچنین برای تهیه هر نوع نانوکامپوزیت از دو نوع نانوذره fe3o4 اصلاح نشده و اصلاح شده استفاده شد. نانوذرات اصلاح نشده به دلیل نسبت سطح به حجم بالا و بر هم کنش های دو قطبی - دو قطبی مغناطیسی، تمایل به تجمع یافتگی دارند و به همین جهت نمی توانند به خوبی در ماتریس پلیمری توزیع شوند و باعث افت زیاد خواص مکانیکی و مغناطیسی می شوند. برای رفع این مشکل نانوذرات fe3o4 با ماده آلی تیودی گلایکولیک اسید که دارای گروه فعال می باشد اصلاح سطحی شد. اصلاح سطحی نانوذرات علاوه بر کاهش میزان تجمع یافتگی نانوذرات باعث بر همکنش بهتر نانوذرات با ماتریس پلی یورتانی از طریق بر قراری پیوند شیمیایی می شود که در مقایسه با نانوذرات اصلاح نشده خواص مکانیکی نانوکامپوزیت کمتر افت می کند. برای شناسایی نانوذرات اصلاح نشده و اصلاح شده از آنالیز هایی نظیر ftir، xrd، tgaوvsm استفاده شد. همچنین آنالیز sem و tem نشان داد که نانوذرات اصلاح شده میزان تجمع یافتگی کمتر و توزیع بهتری نسبت به نانوذرات اصلاح نشده دارند. از ftir برای بررسی ساختار نمونه های سنتزی و تشکیل پلیمراستفاده شد. برای بررسی میزان سازگاری نانوذرات اصلاح نشده و اصلاح شده و توزیع این نانوذرات در نانوکامپوزیت ها از آنالیز sem استفاده شد که تصاویر این آنالیز نشان داد که نانوذرات اصلاح شده توزیع بهتر و میزان تجمع یافتگی کمتری دارند که می توان به سازگاری بهتر نانوذرات اصلاح شده با ماتریس پلی یورتانی پی برد. همچنین خواص حرارتی نانوکامپوزیت های مغناطیسی تهیه شده با نانوذرات اصلاح نشده و اصلاح شده و پلی ال های متفاوت با آنالیز tga مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که در همه موارد نانوکامپوزیت های مغناطیسی نسبت به پلی یورتان خالص در دمای کمتری شروع به تخریب می کنند. بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های برپایه پلی ال پلی کاپرولاکتون نشان داد که مقادیر استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی نسبت به پلی یورتان خالص با پلی ال پلی کاپرولاکتون کاهش یافته است. در مورد نانوکامپوزیت های تهیه شده با نانوذرات اصلاح شده کاهش استحکام کششی کمتر می باشد. اثر نانوذرات بر رفتار ویسکوالاستیک نمونه ها نیز با استفاده از آنالیز dmta مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که نانوذرات fe3o4 باعث افزایش دمای انتقال شیشه ای می شود. از تست زاویه تماس نیز برای بررسی میزان آب دوستی نمونه ها استفاده شد. برای بررسی خواص مغناطیسی نانوذرات سنتز شده و نانوکامپوزیت ها از مغناطیس سنج نمونه مرتعش استفاده شد. نتایج حاصله خاصیت سوپر پارا مغناطیسی نمونه ها را تایید کرد. همچنین درجه زیست سازگاری نمونه ها با روشهای بررسی مورفولوژی و فعالیت سلول های فیبروبلاست مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت و نتایج نشان داد که این نانوکامپوزیت ها از زیست سازگاری خوبی برخوردارند و برای کاربرد های زیستی مناسب می باشند