КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

УДК 678:615.473.92

 

  • Антонов Александр Сергеевич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры материаловедения и ресурсосберегающих технологий. Гродненский государственный университет имени Янки Купалы (230023, г. Гродно, ул. Ожешко, 22, Республика Беларусь). E-mail: antonov_as@grsu.by
  • Клочко Павел Валентинович – аспирант кафедры материаловедения и ресурсосберегающих технологий. Гродненский государственный университет имени Янки Купалы (230023, г. Гродно, ул. Ожешко, 22, Республика Беларусь). E-mail: klochko_pv@grsu.by
  • Прокопчук Николай Романович – член-корреспондент НАН Беларуси, доктор химических наук, профессор, профессор кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: nrprok@gmail.com
  • Струк Василий Александрович – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры материаловедения и ресурсосберегающих технологий. Гродненский государственный университет имени Янки Купалы (230023, г. Гродно, ул. Ожешко, 22, Республика Беларусь). E-mail: struk@grsu.by
  • Вишневский Константин Викторович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: vik@belstu.by

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2024-277-12.

 

Ключевые слова: инъектор, композиционный материал, полиамидная смола, хитозан, органоглина, антибактериальное действие.

 

Для цитирования: Антонов А. С., Клочко П. В., Прокопчук Н. Р., Струк В. А., Вишневский К. В. Композиционные материалы для функциональных изделий специального назначения // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2024. № 1 (277). С. 87–95. DOI: 10.52065/2520-2669-2024-277-12.

 

Аннотация

Рассмотрена методология создания композиционных материалов на основе полимерных матриц для изготовления конструкций специального назначения типа инъектора для введения лекарственных препаратов в организм человека в экстремальных условиях. Разработано оригинальное конструктивное исполнение инъектора для применения в специальных условиях, отличающееся эффективностью многократного применения. Для изготовления функциональных элементов конструкции использованы композиционные материалы на основе термопластов промышленного производства – полиамидов (ПА6) и полиолефинов (ПЭНД), включающие модификаторы структурных характеристик различного состава, строения и технологии получения – хитозан и Na+- монтмориллонитовую глину, обработанную органокомпонентами. Исследованы структурные, теплофизические, деформационно-прочностные, реологические параметры композитов, содержащих функциональные модификаторы. Для обеспечения гомогенности распределения дисперсных частиц модификаторов применяли полиамидную смолу на основе канифоли и продукта поликонденсации адипиновой кислоты и диэтиленамина. Установлен эффект повышения параметров деформационно-прочностных характеристик композитов, обусловленный процессами армирования и образования адсорбционных связей между частицами модификатора и активными центрами макромолекул. При этом реологические параметры композиционных материалов обеспечивают возможность изготовления элементов инъектора методом литья под давлением. Конструкция инъектора с использованием композиционных материалов обладает выраженным бактерицидным действием, что повышает ее потребительские характеристики в специальных условиях применения.

Скачать

Список литературы

  1. Salernitano E., Migliaresi C. Composite materials for biomedical applications: a review // Journal of applied biomaterials & biomechanics. 2003. Vol. 1. Р. 3–18.
  2. Malysheva A. Yu., Beletskii B. I., Vlasova E. B. Structure and properties of composite materials for medical application // Glass and Ceramics. 2001. Vol. 58, no. 1–2. Р. 66–69.
  3. Vijayaraghavan R. Autoinjector device for rapid administration of drugs and antidotes in emergency situations and in mass casualty management // Journal of International Medical Research. 2020. Vol. 48(5). P. 1–12.
  4. Epidemiology of emergency medical services-assessed mass casualty incidents according to causes / J. O. Park [et al.] // Journal of Korean Medical Science. 2016. Vol. 31. P. 449–456.
  5. A concept of a probable autoinjector for bio-threat agents / R. Geetha [et al.] // Defence Science Journal. 2016. Vol. 66. P. 464–470.
  6. A concept on the development of buprenorphine autoinjector for self and emergency administration / D. Sheela [et al.] // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2015. Vol. 7. P. 253–257.
  7. Davis M. P. Twelve reasons for considering buprenorphine as a frontline analgesic in the management of pain // Journal of Supportive Oncology. 2012. Vol. 10. P. 209–219.
  8. Sheela D. A., Vijayaraghavan R., Sivanesan S. A study on the safety evaluation of buphrenorphine administered through an autoinjector compared with manual injection using haematological and biochemical variables in rats // Human & Experimental Toxicology. 2016. Vol. 36. P. 901–909.
  9. Рашидова С. Ш., Милушева Р. Ю. Хитин и хитозан Bombyx mori. Синтез, свойства и применение. Ташкент: Фан, 2009. 246 с.
  10. Вохидова Н. Р., Рашидова С. Ш. Полимерметаллические системы хитозана Bombyx mori. Ташкент: Фан, 2016. 128 с.
  11. Сравнительные исследования физико-химических свойств и структуры хлопковой целлюлозы и ее модифицированных форм / А. А. Атаханов [и др.] // Химия растительного сырья. 2019. № 3. С. 5–13.
  12. Атаханов А. А. Получение, структура, свойства и технология производства хлопковой, микрокристаллической и наноцеллюлозы: автореф. дис. ... д-ра наук: 02.00.05; 02.00.12. Ташкент, 2016. 31 с.
  13. Нанокомпозиты полимеры этилена, наполненные слоистыми алюмосиликатами: монография / Н. Р. Ашуров [и др.]. Ташкент: Фан, 2016. 183 с.
  14. Прищепенко Д. В., Прокопчук Н. Р., Шашок Ж. С. Влияние технологических параметров электроформования на морфологию и плотность нанесения нановолокон хитозана // Труды БГТУ. № 4: Химия, технология органических веществ и биотехнология, 2016. С. 114–120.
  15. Прокопчук Н. Р., Меламед В. Д., Прищепенко Д. В. Инновационные раневые покрытия с нановолокнами хитозана // Труды БГТУ. Сер. 2, Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2017. № 1. С. 15–22.
  16. Implementation of the nanostate phenomenon in materials science of functional nanocomposites based on industrial polymers / S. V. Avdeichik [et al.] // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2022. Vol. 58, no. 3. Р. 211–220.

 

Поступила 09.11.2023