Роль ионов меди в повышении грибостойкости современных полимерных композиционных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Устойчивость полимерных композиционных материалов к биоповреждениям является на сегодня одной из актуальных задач. Включение оксида меди в полимерный композит на основе эпоксидной смолы ЭД-20 улучшает его биоцидные свойства. Установлено, что в условиях минерального и органического загрязнения площадь поражения образцов полимерных композитов микромицетами уменьшалась с увеличением концентрации дисперсных частиц Сu2О в композите. Площадь поражения образцов, наполненных капсулированными полилактидом частицами, была в 1.5 раза меньше, чем у композитов, наполненных некапсулированными частицами. Сu2О оказывал токсическое действие на доминирующий штамм Aspergillus niger, снижая среднюю радиальную скорость роста на агаризованной среде Чапека‒Докса и концентрацию биомассы при росте микромицета в жидкой среде по сравнению с вариантом без Сu2О.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. Ю. Яковлева

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

Е. А. Кацюруба

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

Е. С. Фуфыгина

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

М. П. Данилаев

Казанский национальный исследовательский Технический университет им. Туполева-КАИ

Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420011

О. Н. Ильинская

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: yakovleva_galina@mail.ru
Россия, Казань, 420008

Список литературы

  1. Данилаев М.П., Дробышев С.В. Карандашов С.А., Клабуков М.А., Куклин В.А. Капсулирование дисперсных частиц оксида меди (I) полилактидом // Конденсированные среды и межфазные границы. 2023. Т. 25. № 1. С. 27–36.
  2. Danilaev M.P., Dorogov N.V., Drobyshev S.V., Karandashov S.A., Klabukov M.A., Kuklin V.A. Dispersed copper (I) oxide particles encapsulated by polylactide // Condensed Matter and Interphases. 2023. V. 25. P. 27–36.
  3. Akhmadeev A.A., Bogoslov E.A., Danilaev M.P., Klabukov M.A., Kuklin V.A. Influence of the thickness of a polymer shell applied to surfaces of submicron filler particles on the properties of polymer compositions // Mech. Compos. Mater. 2020. V. 56. P. 241–248.
  4. Bogomolova O.Yu., Biktagirova I.R., Danilaev M.P., Klabukov M.A., Polsky Yu.E., Pillai S., Tsentsevitsky A.A. Effect of adhesion between submicron filler particles and a polymeric matrix on the structure and mechanical properties of epoxy-resin-based compositions // Mech. Compos. Mater. 2017. V. 53. P. 117–122.
  5. Çetkin E., Demir M.E., Ergün R.K. The effect of different fillers, loads, and sliding distance on adhesive wear in woven e-glass fabric composites // Proc. IME E J. Process Mech. Eng. 2023. V. 237. P. 418–429.
  6. Ergün R.K., Adin H. Investigation of effect of nanoparticle reinforcement woven composite materials on fatigue behaviors // Iran J. Sci. Technol. Trans. Mech. Eng. 2022. V. 47. P. 729–740.
  7. Gu J.-D. Microbial colonization of polymeric materials for space applications and mechanisms of biodeterioration: a review // Int. Biodeterior. Biodegrad. 2007. V. 59. P. 170–179.
  8. Kadammattil A.V., Sajankila S.P., Prabhu S., Rao B.N., Rao B.S.S. Systemic toxicity and teratogenicity of copper oxide nanoparticles and copper sulfate // J. Nanosci. Nanotechnol. 2018. V. 18. P. 2394–2404.
  9. Kausar A. A review of high performance polymer nanocomposites for packaging applications in electronics and food industries // J. Plast. Film Sheeting. 2020. V. 36. P. 94–112.
  10. Naz S., Gul A., Zia M., Javed R. Synthesis, biomedical applications, and toxicity of CuO nanoparticles // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2023. V. 107. P. 1039–1061.
  11. Omazic A., Oreski G., Halwachs M., Eder G.C., Hirschl C., Neumaier L., Pinter G., Erceg M. Relation between degradation of polymeric components in crystalline silicon PV module and climatic conditions: a literature review // Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 2019. V. 192. P. 123–133.
  12. Sanchez-Silva M., Rosowsky D.V. Biodeterioration of construction materials: State of the art and future challenges // J. Mater. Civil Engin. 2008. V. 20. P. 352–365.
  13. Stroganov V.F., Kukoleva D.A., Akhmetshin A.S., Stroganov I.V. Biodeterioration of polymers and polymer composite materials // Polym. Sci. Ser. D. 2009. V. 2. P. 164–166.
  14. Teper P., Sotirova A., Mitova V., Oleszko-Torbus N., Utrata-Wesołek A., Koseva N., Kowalczuk A., Mendrek B. Antimicrobial activity of hybrid nanomaterials based on star and linear polymers of N, N’-dimethylaminoethyl methacrylate with in situ produced silver nanoparticles // Materials. 2020. V. 13. Art. 3037.
  15. Wei S., Jiang Z., Liu H., Zhou D., Sanchez-Silva M. Microbiologically induced deterioration of concrete: a review // Braz. J. Microbiol. 2013. V. 44. P. 1001–1007.
  16. Wu D., Zhang D., Liu S., Jin Z., Chowwanonthapunya T., Gao J., Li X. Prediction of polycarbonate degradation in natural atmospheric environment of China based on BP-ANN model with screened environmental factors // Chem. Eng. J. 2020. V. 399. Art. 125878.
  17. Yakovleva G., Sagadeev E., Stroganov V., Kozlova O., Okunev R., Ilinskaya O. Metabolic activity of micromycetes affecting urban concrete constructions // Sci. World J. 2018. V. 2018. Art. 8360287.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние некапсулированных и капсулированных частиц Cu2O на рост микромицетов на поверхности образцов полимерных композитов: а — A. niger, выделенный с поверхности композита с некапсулированными частицами в концентрации 1.10% (1 — рост на поверхности композита; 2 — рост на поверхности агаризованной среды Чапека–Докса; 3 — микроскопия, × 64); б — площадь обрастания поверхности на 28 сут инкубирования.

Скачать (167KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Токсическое действие некапсулированных (1) и капсулированных (2) частиц Cu2O в отношении A. niger: а — средняя радиальная скорость роста на агаризованной среде Чапека–Докса; б — рост A. niger на агаризованной среде Чапека–Докса с различными концентрациями Cu2O; в-величина биомассы при росте микромицета в жидкой среде Чапека–Докса; г — рост A. niger в жидкой среде Чапека–Докса с различными концентрациями Cu2O.

Скачать (214KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024