Παρασκευή και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων ελαστομετρων πολυσινοξάνης και εφαρμογη τους στην αποδεσμευση υδρόφιλων φαρμακων

Τριάντου, Μαριάννα; Triantou, Marianna

dc.contributor.author	Τριάντου, Μαριάννα
dc.contributor.author	Triantou, Marianna
dc.date.accessioned	2025-03-27T09:23:44Z
dc.date.available	2025-03-27T09:23:44Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61495
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29191
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ορυκτές αργίλους	el
dc.subject	ανάδευση της σιλικόνης	el
dc.subject	ιξωδόµετρο	el
dc.subject	κορεσµός του µηχανισµού	el
dc.subject	θερµοβαρυµετρική ανάλυση	el
dc.subject	Nanofil 116	en
dc.subject	Cloisite 20A	en
dc.subject	Cloisite 30B	en
dc.subject	FTIR-ATR	en
dc.subject	HPLC	en
dc.title	Παρασκευή και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων ελαστομετρων πολυσινοξάνης και εφαρμογη τους στην αποδεσμευση υδρόφιλων φαρμακων	el
dc.contributor.department	Τομέας συνθεση και αναπτυκη βιομηχανικών διαδικασιών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	πολυδιµεθυλσιλοξάνη συµπύκνωσης (PDMS)	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2010-09-01
heal.abstract	Η παρούσα διπλωµατική εργασία αποσκοπούσε στη µελέτη της επίδρασης της ενσωµάτωσης νανοσωµατιδίων ορυκτής αργίλου στην πορεία βουλκανισµού, στη δοµή και στις θερµοµηχανικές ιδιότητες νανοσυνθέτων ελαστοµερών πολυσιλοξάνης συµπύκνωσης, καθώς και στη διερεύνηση της εφαρµογή τους ως συστήµατα µήτρας στην αποδέσµευση υδρόφιλων φαρµάκων. Ειδικότερα, χρησιµοποιήθηκε πολυδιµεθυλσιλοξάνη συµπύκνωσης (PDMS) µε ακραίες υδροξυλικές οµάδες, µέσου µοριακού βάρους, η οποία ενισχύθηκε µε µη τροποποιηµένη (Nanofil 116) και µε οργανικά τροποποιηµένες ορυκτές αργίλους (Cloisite 30B και Cloisite 20A) σε περιεκτικότητες από 0 έως 10 phr. Μετά τη µηχανική ανάδευση της σιλικόνης και του µέσου ενίσχυσης ακολούθησε εφαρµογή υπερήχων, προκειµένου να επιτευχθεί αποτελεσµατική διασπορά της αργίλου στο πολυµερές. Το σύστηµα βουλκανισµού περιελάµβανε διβουτυλικό-διλαυρικό άλας κασσιτέρου ως καταλύτη και τετραπροπόξυ σιλάνιο (TPOS) ως µέσο διασταύρωσης. ∆ιαπιστώθηκε ότι η συγκέντρωση και ο τύπος του µέσου ενίσχυσης επιφέρει αλλαγές στην πορεία του βουλκανισµού και στις ιδιότητες της σιλικόνης. Συγκεκριµένα, από την καταγραφή του χρόνου βουλκανισµού διαπιστώθηκε ότι η εισαγωγή του µέσου ενίσχυσης επιταχύνει το χρόνο βουλκανισµού της σιλικόνης, αναλογικά µε την συγκέντρωση στην οποία προστίθεται στο ελαστοµερές. Τα νανοσύνθετα Nanofil 116/PDMS βουλκανίζονται συντοµότερα από τα αντίστοιχα µε οργανικά τροποποιηµένη άργιλο, σε όλες τις εξεταζόµενες αναλογίες, ακολουθούν τα νανοσύνθετα του Cloisite 20A και τέλος αυτά του Cloisite 30B. Η πορεία του βουλκανισµού παρακολουθήθηκε µέσω της εξέλιξης του ιξώδους συναρτήσει του χρόνου, µε ιξωδόµετρο Brookfield. ∆ιαπιστώθηκε ότι η εισαγωγή του µέσου ενίσχυσης στη σιλικόνη επιφέρει ταχύτερο ρυθµό αύξησης της τιµής του ιξώδους, η οποία γίνεται εντονότερη µε αύξηση της περιεκτικότητας. Το µεγαλύτερο ρυθµό αύξησης στις τιµές του ιξώδους παρουσίασαν τα νανοσύνθετα Nanofil 116/PDMS και ακολούθησαν αυτά των Cloisite 30B και 20Α. Από τη σύγκριση των δύο τελευταίων µέσων διαπιστώθηκε ότι στην περιοχή των χαµηλών αναλογιών, τα συστήµατα που έχουν ενισχυθεί µε Cloisite 30B παρουσιάζουν ταχύτερο ρυθµό αύξησης του ιξώδους, σε σχέση µε τα αντίστοιχα του Cloisite 20A, γεγονός που συνδέεται µε αλληλεπιδράσεις που προέρχονται από τις οµάδες υδροξυλίου της οργανικής τροποποίησης του Cloisite 30B. Στην περιοχή των ενδιάµεσων συγκεντρώσεων, επέρχεται κορεσµός του µηχανισµού αυτού, ενώ για µεγαλύτερες συγκεντρώσεις αναστρέφεται η συµπεριφορά. Το µεγαλύτερο ποσοστό της οργανικής τροποποίησης του Cloisite 20A δηµιουργεί µεγαλύτερο διάκενο µεταξύ των πλακιδίων του µοντµοριλλονίτη και κατ’ επέκταση επιφέρει καλύτερη διασπορά και αποφολίδωση του µέσου ενίσχυσης στη σιλικόνη στην περιοχή των υψηλών περιεκτικοτήτων. Εποµένως, αυξάνεται η διαθέσιµη διεπιφάνεια για αλληλεπίδραση µεταξύ του µέσου ενίσχυσης και του ελαστοµερούς που οδηγεί σε µεγαλύτερη αύξηση των τιµών του ιξώδους για τα νανοσύνθετα του Cloisite 20A για αναλογίες ενίσχυσης 8 και 10 phr. Η µελέτη του βουλκανισµού για την καθαρή σιλικόνη και τα νανοσύνθετά της µε όλες τις υπό εξέταση αργίλους σε αναλογίες 2, 5 και 8 phr έλαβε χώρα και µε τη φασµατοσκοπία υπερύθρου µε µετασχηµατισµό Fourier, µε την τεχνική της εξασθενηµένης ολικής ανάκλασης (FTIR-ATR). Έγινε συνεχής λήψη φασµάτων από την ενσωµάτωση του συστήµατος βουλκανισµού µέχρι την ολοκλήρωση της αντίδρασης και παρακολουθήθηκε η εξέλιξη µε το χρόνο του εµβαδού της κορυφής που αντιστοιχεί στο δεσµό Si-O-Si. Σαφής αύξηση του εµβαδού καταγράφεται για τη µη ενισχυµένη σιλικόνη, λόγω της αντίδρασης συµπύκνωσης των πολυµερικών αλυσίδων µε το τετραδραστικό µέσο βουλκανισµού. Η προσθήκη των µέσων ενίσχυσης προκαλεί διαφοροποιήσεις στην εξέλιξη του εµβαδού αυτού µε το χρόνο, εξαιτίας µηχανισµών που είναι δύσκολο να ερµηνευθούν µε βεβαιότητα. Τα νανοσύνθετα του Nanofil 116 και του Cloisite 20A παρουσιάζουν αυξητική τάση και µετά από περίπου 35-40min φτάνουν σε «πλατώ». Η ενσωµάτωση του Cloisite 30Β επιφέρει τάση για µείωση στο εµβαδόν της εξεταζόµενης κορυφής, γεγονός που µπορεί να συνδέεται µε υδρολυτικούς µηχανισµούς, που αναπτύσσονται ταυτόχρονα µε τις αντιδράσεις βουλκανισµού στο ελαστοµερές, και συνδέονται µε τον αυξηµένο υδρόφιλο χαρακτήρα που έχει αυτό το µέσο ενίσχυσης. Για τον προσδιορισµό της πυκνότητας πλέγµατος, δοκίµια καθαρής σιλικόνης και νανοσυνθέτων της σε περιεκτικότητες 2 και 5 phr εµβαπτίστηκαν σε τολουένιο. Η διόγκωση µειώνεται αυξανοµένης της συγκέντρωσης όλων των µελετούµενων αργίλων. Το γεγονός αυτό υποδεικνύει τη δηµιουργία ισχυρότερων φυσικοχηµικών αλληλεπιδράσεων µεταξύ των συστατικών των νανοσυνθέτων. Το Nanofil 116 οδηγεί στο σχηµατισµό αραιότερων δοµών, συγκρινόµενο µε τις άλλες δύο αργίλους, διότι δε φέρει οργανική τροποποίηση και συνεπώς παρουσιάζει µικρότερη διεπιφάνεια αλληλεπίδρασης. Έπεται το Cloisite 30B και µετά το Cloisite 20A, καθώς το τελευταίο έχει υποστεί σε µεγαλύτερο ποσοστό οργανική τροποποίηση που οδηγεί σε µεγαλύτερο διάκενο µεταξύ των πλακιδίων της τροποποιηµένης αργίλου και εποµένως κάνει ευχερέστερη την αποφολίδωσή τους. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η αυξηµένη διεπιφάνεια µέσου ενίσχυσης/σιλικόνης συµβάλλει στην ανάπτυξη αλληλεπιδράσεων µεταξύ του µέσου ενίσχυσης και του συστήµατος της σιλικόνης που παρεµποδίζουν τη διάχυση του διαλύτη.	el
heal.sponsor	ΕΜΠ	el
heal.advisorName	Ταραντίλη, Πετρούλα
heal.committeeMemberName	Ταραντίλη, Πετρούλα
heal.academicPublisher	Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	193 σ.
heal.fullTextAvailability	false