Meccanismo di adesione

Il glicoside di cistanche può anche aumentare l'attività della SOD nei tessuti del cuore e del fegato e ridurre significativamente il contenuto di lipofuscina e MDA in ciascun tessuto, eliminando efficacemente vari radicali reattivi dell'ossigeno (OH-, H₂O₂, ecc.) e proteggendo dai danni al DNA causati da radicali OH. I glicosidi feniletanoidi di Cistanche hanno una forte capacità di scavenging dei radicali liberi, una maggiore capacità riducente rispetto alla vitamina C, migliorano l'attività della SOD nella sospensione dello sperma, riducono il contenuto di MDA e hanno un certo effetto protettivo sulla funzione della membrana dello sperma. I polisaccaridi Cistanche possono migliorare l'attività di SOD e GSH-Px negli eritrociti e nei tessuti polmonari di topi sperimentalmente senescenti causati dal D-galattosio, nonché ridurre il contenuto di MDA e collagene nei polmoni e nel plasma e aumentare il contenuto di elastina, hanno un buon effetto scavenging su DPPH, prolunga il tempo di ipossia nei topi senescenti, migliora l'attività della SOD nel siero e ritarda la degenerazione fisiologica del polmone nei topi senescenti sperimentalmente Con la degenerazione morfologica cellulare, gli esperimenti hanno dimostrato che Cistanche ha la buona capacità antiossidante e ha il potenziale per essere un farmaco per prevenire e curare le malattie dell'invecchiamento cutaneo. Allo stesso tempo, l'echinacoside in Cistanche ha una significativa capacità di eliminare i radicali liberi DPPH e ha la capacità di eliminare le specie reattive dell'ossigeno e prevenire la degradazione del collagene indotta dai radicali liberi, e ha anche un buon effetto di riparazione sul danno dell'anione dei radicali liberi della timina.

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Lo schema 1 mostra la preparazione del copolimero di acrilammide/acido acrilico (COA) e del suo sale di trietanolammina (TEA) (COS). La copolimerizzazione è stata eseguita ad una temperatura di 85 gradi utilizzando la tecnica di polimerizzazione in soluzione, seguita dalla neutralizzazione mediante trietanolammina a temperatura ambiente come indicato nello Schema 1. Lo Schema 2 mostra la preparazione della resina tridimensionale di resorcina formaldeide che si forma come prodotto di la reazione tra i componenti del sistema di adesione a secco. La reazione è iniziata con la decomposizione idrotermale dell'esammina in ammoniaca e formaldeide. La formaldeide liberata subisce una reazione di condensazione con le molecole di resorcinolo per dare la resina di resorcinolo formaldeide (RF). L'ulteriore condensazione tra le molecole RF formerà resina RF tridimensionale (TRF) [40]. L'effetto sinergico del sistema di adesione a secco e COS sull'adesione tra NBR e PET è indicato nello Schema 3. I gruppi idrossilici di TEA attaccati a COS possono condensare con i gruppi ossidrilici del composto TRF durante la vulcanizzazione per formare l'addotto TRF-COS , che contiene gruppi idrossilici e ammidici. Le molecole di TRF-COS si legano all'NBR tramite gruppi idrossilici (-OH) aggiunti ai gruppi nitrilici di NBR e al tessuto di poliestere (PET) tramite legame idrogeno e formazione di esteri tra gruppi carbossilici liberi di PET e gruppi ossidrilici di TRF-COS [7].

Proprietà di adesione

L'aggiunta del promotore di adesione alla formulazione della gomma ha determinato un miglioramento dell'adesione interfacciale tra gomma e substrati come il tessuto. Uno dei metodi che possono essere utilizzati per misurare il miglioramento dell'adesione interfacciale tra gomma e tessuto è il peel test, che comporta la determinazione della quantità di forza necessaria per separare due strati di tessuto PET legati a uno strato di gomma. Il test di pelatura a 180 gradi è stato utilizzato per valutare l'influenza di un promotore di adesione (COS) sulla resistenza alla pelatura dell'NBR inserito tra due strati di tessuto PET [41]. La Figura 4 rappresenta l'effetto della quantità di COS sulla resistenza alla pelatura. Si può vedere che la resistenza alla pelatura è aumentata con l'aumento della quantità di COS fino a 5 phr, quindi è diminuita. Per i campioni non invecchiati, la dose ottimale di COS era di 5 phr, che ha determinato un miglioramento della resistenza alla pelatura del 16,4% rispetto a quella del campione COS 0. Le molecole TRF-COS sono ricche di gruppi idrossilici impartiti dalla neutralizzazione della trietanolamina, che possono interagire con la gomma nitrilica attraverso l'aggiunta del gruppo nitrile e interagire con il PET attraverso il legame idrogeno e la formazione di esteri tra gruppi carbossilici liberi di PET e gruppi idrossilici di TRF-COS [7]. Per i campioni invecchiati, si può vedere che l'aggiunta di COS ha migliorato la ritenzione della resistenza alla pelatura con i giorni di invecchiamento. Il campione COS 0 ha mostrato una diminuzione della resistenza alla pelatura nel tempo dopo l'esposizione al calore per 7 giorni del 12,5% rispetto al campione non invecchiato. Tutti i campioni che contengono COS hanno mostrato un aumento della resistenza alla pelatura con l'aumentare del tempo di invecchiamento (giorni). Il miglioramento della resistenza alla pelatura può essere attribuito alle reazioni che favoriscono l'adesione tra PET e NBR, che possono essere attivate dall'invecchiamento. Inoltre, può essere attribuito alla scissione della reticolazione nel caso del campione COS 0 aumentata con l'aumentare del tempo di invecchiamento, mentre la formazione della reticolazione è aumentata con l'aumentare del tempo di invecchiamento per i campioni che contengono COS come indicato nella Tabella 3. Gli atomi di idrogeno in COS può essere liberato dai gruppi idrossilici e ammidici e disattivare i radicali perossidici formati dall'invecchiamento [36, 37]. Il campione di CO5 ha mostrato la massima resistenza alla pelatura in tutti gli intervalli di invecchiamento, come indicato in Fig. 4.

Proprietà termali

La stabilità termica di diversi materiali può essere studiata utilizzando l'analisi termogravimetrica (TGA). Inoltre, TGA fornisce indicazioni sulla temperatura alla quale il materiale può essere utilizzato senza essere soggetto a degradazione termica. Le figure 5A e B rappresentano i termogrammi TGA e i loro termogrammi derivati ​​primi (DTGA) di compositi NBR contenenti diversi contenuti COS. La tabella 4 mostra i diversi parametri termogravimetrici come la temperatura iniziale di decomposizione (Ti), la temperatura alla quale il tasso di degradazione diventa massimo (Tmax), le temperature alle quali il 30 percento (T30) e il 60 percento (T60 ) avviene la perdita di peso e il residuo a 600 gradi. Si può vedere che dalla Fig. 5A e dalla Tabella 4, il valore Ti è stato spostato a un valore più alto dopo l'aggiunta di 5 e 10 phr di COS, dove il valore Ti del composito NBR è aumentato rispettivamente di 11,7 e 9,3 oC. Ciò indica che l'aggiunta di COS al composito NBR ha spostato la temperatura di servizio a un valore più alto e ha ritardato la degradazione termo-ossidativa del composito NBR [42, 43]. Inoltre, il T30 e il T60 sono aumentati con l'aumento del COS all'interno del composito NBR. Il residuo a 600 gradi non è stato modificato in modo significativo dall'aggiunta di COS al composito NBR. La Figura 5B illustra la degradazione termica di un composito NBR contenente diversi livelli di COS in un unico passaggio. Inoltre, il Tmax è stato spostato a un valore più alto con l'aumento del contenuto di COS nel composito NBR dove è aumentato di 16,2 e 26,3 gradi, rispetto a quello di COS 0, dopo l'aggiunta rispettivamente di 5 e 10 phr di COS. I risultati ottenuti dall'analisi termica hanno mostrato che l'aggiunta di COS ha migliorato la stabilità termica del composito NBR e ha confermato l'effetto anti-invecchiamento termico del COS. Inoltre, il miglioramento della stabilità termica del composito NBR contenente COS a temperature più elevate può essere attribuito ai valori più elevati di densità di reticolazione di COS 5 e COS 10 a temperature più elevate [38, 44].

Permeabilità all'aria

La Figura 6 mostra l'effetto di diverse concentrazioni di COS sulla permeabilità all'aria attraverso il tessuto in PET rivestito di NBR. La permeabilità all'aria del tessuto gommato senza COS ha mostrato la massima permeabilità all'aria (2,7 m3 /m2 /min) rispetto agli altri tessuti gommati che contengono COS. La permeabilità all'aria diminuisce drasticamente all'aumentare della concentrazione di COS nella miscela di gomma. La permeabilità all'aria è diminuita del 39,6 percento per COS 2,5 rispetto a quella di COS {{10}}, dove ha registrato 1,63 m3 /m2 /min. La permeabilità all'aria ha continuato a diminuire con l'aumento del contenuto di COS all'interno della mescola di gomma fino a COS 7.5 per poi aumentare nuovamente con l'aumento di COS. I valori minimi della permeabilità all'aria osservati sono stati 0.7 e 0.54 m3 /m2 /min registrato per COS 5 e COS 7.5, dove la permeabilità all'aria è diminuita rispettivamente del 74,1 e dell'80%. La diminuzione della permeabilità all'aria del tessuto spalmato è correlata alla buona adesione tra i diversi strati di gomma e tessuto. Maggiore è l'adesione tra diversi strati di tessuto, più compatto è il componente e maggiore è la sua capacità di rallentare il flusso dei gas al suo interno. Il tessuto in PET gommato contenente COS ha una minore permeabilità all'aria e una maggiore resistenza alla pelatura [45].

Conclusione

In questo studio, la struttura del COS preparato è stata confermata mediante FTIR. È stato studiato l'effetto di diversi livelli di COS sulle proprietà meccaniche, comprese le proprietà di trazione del composito NBR e l'adesione tra il composito NBR e il PET. Inoltre, è stata valutata la resistenza all'invecchiamento ossidativo termico di COS. Le proprietà di trazione dei compositi NBR contenenti COS hanno mostrato valori più elevati dopo 7 giorni di invecchiamento e una percentuale di ritenzione più elevata rispetto a COS 0. La forza di adesione tra il composito NBR e il PET è migliorata del 16,4% rispetto a quella del campione COS 0 dopo l'aggiunta di COS fino a 5 phr al composito NBR. Quasi tutti i compositi NBR contenenti COS hanno mostrato un aumento delle proprietà di trazione e della resistenza alla pelatura con l'aumentare del tempo di invecchiamento. Il COS ha mostrato una buona resistenza all'invecchiamento termico-ossidativo, mentre tutti i compositi NBR contenenti COS hanno mostrato una buona ritenzione in tutte le proprietà meccaniche studiate dopo l'esposizione all'invecchiamento accelerato. L'aggiunta di COS ha migliorato la stabilità termica del composito NBR, mentre Ti, T30, T60 e Tmax del composito NBR sono aumentati dopo l'aggiunta di COS. Il miglioramento della stabilità termica dell'NBR conferma le proprietà anti-invecchiamento del COS. la permeabilità all'aria del sandwich PET/NBR è stata migliorata in presenza di COS. Sulla base di questo studio, il sandwich PET/NBR può essere applicato in molte applicazioni, come i diaframmi delle pompe del carburante, le cinghie, i tubi degli aerei, le guarnizioni, i serbatoi di gas e guarnizioni.

FinanziamentoFinanziamento ad accesso aperto fornito da The Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) in collaborazione con The Egyptian Knowledge Bank (EKB).

Disponibilità dei datiI dati che supportano i risultati di questo studio sono disponibili presso l'autore corrispondente, su ragionevole richiesta.

Dichiarazioni

Conflitto di interessiA nome di tutti gli autori, l'autore corrispondente dichiara che non vi è alcun conflitto di interessi.

Accesso liberoQuesto articolo è concesso in licenza con una licenza Creative Commons Attribution 4.0 internazionale, che consente l'uso, la condivisione, l'adattamento, la distribuzione e la riproduzione in qualsiasi mezzo o formato, a condizione che tu dia il merito appropriato all'autore o agli autori originali ) e la fonte, fornire un collegamento alla licenza Creative Commons e indicare se sono state apportate modifiche. Le immagini o altro materiale di terze parti in questo articolo sono inclusi nella licenza Creative Commons dell'articolo se non diversamente indicato in una linea di credito al materiale. Se il materiale non è incluso nella licenza Creative Commons dell'articolo e l'uso previsto non è consentito dalla normativa legale o eccede l'uso consentito, sarà necessario ottenere l'autorizzazione direttamente dal detentore del copyright.

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