Роль ионов меди в повышении грибостойкости современных полимерных композиционных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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