تقویت عملکرد بهینه رزین های پلیمری بوسیله اتصال دینامیک طبق مدلهای زیستی

تعداد کلمات فایل انگلیسی :  4700 کلمه  9 صفحه pdf

تعداد صفحات فایل ترجمه : 11 صفحه word فونت 14 B Nazanin

چکیده

صدف های ماسل دریایی از پروتئین های غنی از کتکول بی سطحی در قسمت پای صدف یا mfps به عنوان پرایمرهایی برای اتصال به سطوح معدنی از طریق هیدروژن، هماهنگی فلزی، پیوندهای الکتروستاتیک، یونی، یا آب گریز استفاده می کنند، تا یک سطح ثانویه را بوجود آورند که باعث ایجاد پیوند به mfpsهای حجیم می شود. با مدل گیری از این پرایمر چسبنده بیولوژیکی، مشخص گردید که یک لایه آستر تک مولکولی کتکولیک به ضخامت تقریبی یک نانومتر باعث افزایش قدرت چسبندگی رزین پلی مت اکریلات با اتصالات عرضی روی سطوح معدنی تا یک رده بزرگی در مقایسه با پرایمرهای معمولی نظیر پیوندهای مبتنی بر فسفات و سیالین غیرکتکولیک می شود. شبیه سازی اصول دینامیک مولکولی تایید می کند که گروه های کتکول به انواع سطوح معدنی متصل می شوند و باعث شفافیت نحوه اتصال هر مولکول می شود. در اینجا، یک تقویت سختی تقریبا 50 درصدی در یک شبکه پلیمری متحمل بار سخت بوجود می آید، که نشان دهنده کاربرد پیوند اتصال طبق مدل صدف دریایی برای پردازش انواع وسیعی از سطح بینابینی پلیمری از جمله مواد ساختاری متحمل بار می باشد.

مقدمه

فناوریهای چسبندگی و پوششی اغلب از راهکار پردازش یک سطح آستری قبل از بکارگیری رزین اصلی برای تقویت عملکرد اتصال استفاده می کنند. متداولترین پرایمرها برای مواد پرکننده معدنی در کامپوزیت های پلیمری حامل بار از جمله انواعی که در مصارف دندانی ترمیمی استفاده می شوند، متکی بر اصول شیمی مبتنی بر سیالین می باشند. ولیکن پیوند سیالین شامل مصارف مواد شیمیایی سمی و پردازش دشوار است و بنابراین تقاضای زیادی برای راهکارهای جایگزین برای لایه سازی سطحی وجود دارد.

مدلسازی برای راهکار ما در صدفهای دریایی پیدا شده است (شکل 1a) که از پرایمرها برای بهبود اتصال سخت به سطوح سنگ استفاده می کنند.

Significant Performance Enhancement of Polymer Resins by Bioinspired Dynamic Bonding

Marine mussels use catechol-rich interfacial mussel foot proteins (mfps) as
primers that attach to mineral surfaces via hydrogen, metal coordination, electrostatic,
ionic, or hydrophobic bonds, creating a secondary surface that promotes
bonding to the bulk mfps. Inspired by this biological adhesive primer,
it is shown that a ≈1 nm thick catecholic single-molecule priming layer increasethe
adhesion strength of crosslinked polymethacrylate resin on minera surfaces
by up to an order of magnitude when compared with conventional primers
such as noncatecholic silane- and phosphate-based grafts. Molecular dynamics
simulations confirm that catechol groups anchor to a variety of mineral
surfaces and shed light on the binding mode of each molecule. Here,a ≈50%
toughness enhancement is achieved in a stiff load-bearing polymer network,
demonstrating the utility of mussel-inspired bonding for processing a wide
range of polymeric interfaces, including structural, load-bearing materials.

کد:13471

دانلود رایگان مقاله انگلیسی