Коллоидно-химический дизайн микро и нанокапсул с протекторными свойствами
ВВЕДЕНИЕ
Оценка современного состояния решаемой научной или научно-технологической проблемы (задачи)
Разработка материалов, обладающих способностью восстанавливать свою главную функцию в настоящее время является одной из наиболее быстроразвивающихся областей в материаловедении. В частности, защитные покрытия с характеристиками автономного излечения или восстановления их защитной функции представляют большой интерес при исследовании процессов разрушения поверхности, такими как коррозия, биологическое обрастание и другие факторы, воздействующие на металлические структуры.
СОДЕРЖАНИЕ
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ………………………………………………... 4
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, …………………………………………... 5
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ………………………. 6
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….. 7
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………….. 15
1.1 Методы получения микро- и нанокапсул ………………………... 15
1.1.1 Химические методы получения микро- и нанокапсул…………… 17
1.1.2 Физико-химические методы получения микро- и нанокапсул....... 19
1.1.3 Физико-механические методы получения микро- и нанокапсул.... 20
1.2 Композиции полиэлектролит/ПАВ для микрокапсулирования и стабилизации эмульсий...................................................................... 21
1.3 Эмульсии Пикеринга, стабилизированные диоксидом кремния при получении микро- и нанокапсул.................................................. 23
1.4 Термодинамика, кинетика и реология адсорбционных слоев ПАВ на границе масло/вода ......................................................................... 26
1.5 Создание антимикробных самовосстанавливающихся наноструктурированных покрытий.................................................... 28
1.6 Синтез и применение биоцидных наноматериалов.......................... 30
1.7 Изучение механизмов высвобождения активных агентов из наноконтейнеров.................................................................................. 34
1.8 Постановка задач исследования.......................................................... 37
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ………………………….. 39
2.1 Объекты исследования……………………………………………... 39
2.2 Синтез микро- и нанокапсул с оболочкой из полиуретана/полимочевины и ядром из DCOIT…………………… 39
2.3 Синтез микро- и нанокапсул с оболочкой из наночастиц диоксида кремния и ядром из полиметакрилата с включенным в него DCOIT…………………………………………………………... 41
2.4 Методы исследования……………………………………………...... 41
2.4.1 Метод инкапсулирования активного агента……………….............. 41
2.4.2 Метод лазерной корреляционной спектроскопии для измерения динамического светорассеяния DLS)…............................................. 41
2.4.3 Метод измерения электрокинетического дзета-потенциала…….. 42
2.4.4 Термогравиметрический анализ (TGA) 43
2.4.5 Сканирующий электронный микроскоп………..………………… 44
2.4.6 Метод тензиометрии для измерения поверхностного и межфазного натяжения……………………………………...………. 45
2.4.7 Инфракрасная спектроскопия............................................................. 46
2.4.8 ЯМР спектроскопия............................................................................. 47
2.4.9 Метод определения антимикробной активности биоцида............... 47
2.4.10 Метод измерения контактного угла смачивания.............................. 48
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 50
3.1 Микро- и нанокапсулы с оболочкой из полиуретана/полимочевины и ядром из DCOIT……………… 50
3.1.1 Синтез микро- и нанокапсул ................................................... 50
3.1.2 Изучение коллоидно-химических свойств микро- и нанокапсул с оболочкой из полиуретана/полимочевины и ядром из DCOIT……………………………………………………………….. 50
3.1.3 Определение содержания биоцида DCOIT в микро- и нанокапсулах с оболочкой из полиуретана/полимочевины....... 55
3.1.4 Изучение кинетики высвобождения DCOIT из микро- и нанокапсул с оболочкой из полиуретана/полимочевины....... 57
3.2 Микро- и нанокапсулы с оболочкой из наночастиц диоксида кремния и ядром из замещенного полиметакрилата с включенным в него DCOIT…………………………………….. 61
3.2.1 Исследование кинетики изменения межфазного натяжения в системах ТПМ/вода в присутствии наночастиц диоксида кремния и биоцида DCOIT………………………………………….. 61
3.2.2 Синтез микро- и нанокапсул ……………………………........ 65
3.2.3 Коллоидно-химические свойства микро- и нанокапсул с оболочкой из наночастиц диоксида кремния и ядром из полиметакрилата с включенным в него DCOIT…………………… 67
3.2.4 Исследование параметров полимеризации микро- и нанокапсул 74
3.2.5 Изучение кинетики высвобождения DCOIT из микро- и нанокапсул...........................................................................……… 77
3.2.6 Анализ ИК спектров микро- и нанокапсул……..…………………. 78
3.2.7 Анализ спектров ЯМР микро- и нанокапсул..……………………. 83
3.2.8 Исследование антимикробной активности DCOIT, инкапсулированного в микро- и нанокапсулы….………………… 90
3.2.9 Влияние микро- и нанокапсул на смачиваемость/гидрофобность подложек диоксида кремния…….................................................. 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….. 99
Не найдено
Причиной этого является, в основном, более легкий подход экспериментальными методами или теоретическими моделями. Более важной границей раздела фаз является - между двумя жидкостями, в основном, между водой и маслом. Большое количество областей применения требует специальной системы поверхностно-активных веществ с адекватными характеристиками для получения соответствующих материалов с четко определенными свойствами и требуемой стабильностью. Примерами являются эмульгирование масел в воде или наоборот двух несмешивающихся жидкостей. Хотя эмульсии существуют в течение длительного времени, появляется много новых проблем, так как продукты в пище или в лекарствах, например, могут преобразовываться, что приводит к необходимости замены соединений другими более свежими.