ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ Β-ЦИКЛОДЕКСТРИНУ ІЗ ЗШИВАЮЧИМИ АГЕНТАМИ РІЗНОЇ ФУНКЦІОНАЛЬНОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.4.25Ключові слова:
β-циклодекстрин, зшиваючі агенти, бутілгліциділовий ефір, тетраетоксісілан, 3-гліцидоксипропілтриметоксисилан, водопоглинання, гідроліз, ступінь набуханняАнотація
У роботі представлені результати вивчення взаємодії β-циклодекстрину (β-CD) із зшиваючими агентами різної функціональності, а також оцінка впливу цих агентів на фізико-хімічні властивості композитних плівок. Як зшиваючі агенти застосовували бутілгліциділовий ефір (GE), тетраетоксісілан (TEOS) та 3-гліцидоксипропілтриметоксисилан (GPTMS) у концентраціях 10, 15 і 20% від маси β-CD. Композитні плівки виготовляли з водного розчину β-CD методом розварювання, з подальшим формуванням, висушуванням і термообробкою. На основі результатів дослідження встановлено, що обрані зшиваючі агенти мають різний вплив на показники водопоглинання, гідролітичну стабільність та ступінь набухання отриманих плівок. GPTMS забезпечує найнижчі значення водопоглинання серед досліджуваних агентів, особливо після термообробки. Введення TEOS у концентраціях 10 і 15% дозволяє досягти максимальних показників гідролітичної стійкості плівок. Плівки з GE показують тенденцію до підвищеного водопоглинання. За результатами оцінки ступеня набухання виявлено, що GPTMS сприяє формуванню найбільш зшитої структури плівок β-CD, ймовірно, завдяки наявності двох функціональних груп, що активніше взаємодіють із матрицею. Цей агент демонструє стабільне збільшення маси зразків навіть через 96 годин контакту з водою, на відміну від інших агентів. Результати дослідження показали, що застосування зшиваючих агентів дозволяє суттєво покращити експлуатаційні властивості плівок на основі β-CD. GPTMS і TEOS виявилися найбільш перспективними агентами для створення стійких до гідролізу композитних покриттів.
Посилання
Szejtli J. Past, present, and future of cyclodextrin research. Pure and Applied Chemistry, 2004, 76(10), 1825-1846. https://doi.org/10.1351/pac200476101825
Del Valle E.M. Cyclodextrins and their uses: A review. Process Biochemistry, 2004, 39(9), 1033-1046. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(03)00258-9
Buschmann H.-J., Knittel D., Schollmeyer E. New Textile Applications of Cyclodextrins. J. Inclusion Phenom. Macrocyclic Chem., 2001, 40, 3, 169-172. https://doi.org/10.1023/A:1011892600388
Voncina B., Le Marechal A. Grafting of cotton with β-cyclodextrin via poly (carboxylic acid). Journal of Applied Polymer Science, 2005, 96(4), 1323-1328. https://doi.org/10.1002/app.21442
Martel B., et al. Polycarboxylic acids as crosslinking agents for grafting cyclodextrins onto cotton and wool fabrics: Study of the process parameters. Journal of Applied Polymer Science, 2002, 83(7), 1449-1456. https://doi.org/10.1002/app.2306
Voncina B., Vivod V., Chen W. Surface modification of PET fibers with the use of β-cyclodextrin. Journal of Applied Polymer Science, 2009, 113(6), 3891-3895. https://doi.org/10.1002/app.30400
El Ghoul Y., et al. Mechanical and physico-chemical characterization of cyclodextrin finished polyamide fibers. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 2007, 57(1), 47-52. https://doi.org/10.1007/s10847-006-9164-4
El-Tahlawy K., El-Nagar K., Elhendawy A. Cyclodextrin-4 Hydroxy benzophenone inclusion complex for UV protective cotton fabric. Journal of the Textile Institute, 2007, 98(5), 453-462. https://doi.org/10.1080/00405000701556327
Szejtli, J., Cyclodextrins in the textile industry. Starch, 2003, 55(5), 191-196. https://doi.org/10.1002/star.200390050
Hebeish, A., El Shafei A., Shaarawy S. Synthesis and characterization of multifunctional cotton containing cyclodextrin and butylacrylate moieties. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 2009, 48(8), 839-850. https://doi.org/10.1080/03602550902994904
Gawish, S., et al. Synthesis and characterization of novel biocidal cyclodextrin inclusion complexes grafted onto polyamide-6 fabric by a redox method. Journal of Applied Polymer Science, 2006, 99(5), 2586-2593. https://doi.org/10.1002/app.22888
Knittel D., Schollmeyer E. Technologies for a new century. Surface modification of fibres. Journal of the Textile Institute, 2000, 91(3), 151-165. https://doi.org/10.1080/00405000008659548
Wang C., Chen S. Anchoring β-cyclodextrin to retain fragrances on cotton by means of heterobifunctional reactive dyes. Coloration Technology, 2004, 120(1), 14-18. https://doi.org/10.1111/j.1478-4408.2004.tb00200.x
