Kompozyty poli(chlorku winylu) odporne na działanie mikroorganizmów.

Charakterystyka kompozytu

Przedmiotowe kompozyty poli(chlorku winylu) odporne na działanie mikroorganizmów, zawierające poli(chlorek winylu) i środki pomocnicze, charakteryzują się tym, że zawierają 0,5–10% wagowych, w stosunku do poli(chlorku winylu), nanokrzemionki sferycznej o wielkości cząstek 30–140 nm z immobilizowanymi nanocząstkami srebra w ilości 17000–75000 ppm.

Kompozyty według wynalazku zawierają nanokrzemionkę sferyczną z immobilizowanymi nanocząstkami srebra korzystnie w ilości 55000–75000 ppm. Kompozyty zawierają typowe dla PVC środki pomocnicze jak: stabilizatory termiczne, modyfikatory udarności, modyfikatory płynięcia, smary, porofory i inne. Przedmiotem wynalazku jest również sposób wytwarzania odpornych na działanie mikroorganizmów kompozytów na osnowie poli(chlorku winylu), zawierających nanokrzemionkę z immobilizowanymi nanocząstkami srebra, scharakteryzowanych powyżej.

Sposób wytwarzania kompozytów poli(chlorku winylu) odpornych na działanie mikroorganizmów określonych powyżej, polega na tym, że poli(chlorek winylu) oraz środki pomocnicze miesza się z nanokrzemionką sferyczną zawierającą immobilizowane nanocząstki srebra do osiągnięcia temperatury 115–125°C, korzystnie 118–122°C, i do uzyskania homogenicznej mieszaniny, następnie otrzymaną mieszankę schładza się do temperatury poniżej 40°C i poddaje żelowaniu w temperaturze 170–185°C. Homogeniczne wymieszanie składników mieszanki PVC z nanokrzemionką zawierającą immobilizowane nanocząstki srebra można przeprowadzać w typowym mieszalniku szybkoobrotowym, a schłodzenie otrzymanej mieszanki przeprowadza się w mieszalniku wolnoobrotowym.

Proces żelowania w temperaturze 170–185°C przebiega w wytłaczarce jedno- lub dwuślimakowej, lub gniotowniku. Prędkość obrotowa powinna być tak dobrana, aby czas przebywania mieszaniny w urządzeniu przetwórczym był nie dłuższy niż 20 min. Kompozyty na osnowie poli(chlorku winylu) z udziałem nanokrzemionki zawierającej immobilizowane nanocząstki srebra są nowymi materiałami polimerowymi charakteryzującymi się homogenicznym zdyspergowaniem nanonapełniacza w osnowie polimerowej i odpornością na działanie mikroorganizmów takich jak bakterie (np. Escherichia coli ATCC 8739) oraz grzyby pleśniowe (np. Aspergillus Niger, Paecilomyces variotii), przy jednocześnie dobrych właściwościach przetwórczych i użytkowych (duża wytrzymałość, sztywność, udarność i odporność cieplna).

Zalety kompozytu

Kompozyty poli(chlorku winylu) korzystnie zawierają nanokrzemionkę otrzymaną z zolu krzemionkowego wytworzonego z wodnej mieszaniny zawierającej tetraalkoksysilan, alkohol lub mieszaninę alkoholi alifatycznych oraz związek amoniowy, do której dodaje się wodny roztwór soli srebra oraz wodny roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego w celu wytrącenia nanocząstek metalicznego srebra.

Kompozyty poli(chlorku winylu) jako nanonapełniacz krzemionkowy korzystnie zawierają nanokrzemionkę z immobilizowanymi na jej powierzchni nanocząstkami srebra, charakteryzującą się dobrą powtarzalnością właściwości fizykochemicznych, małym rozrzutem wielkości sferycznych cząstek oraz równomiernym rozkładem nanocząstek srebra.

Nanokrzemionka zawierająca immobilizowane nanocząstki srebra charakteryzuje się aktywnością biobójczą, co wykazano na podstawie testów mikrobiologicznych metodą pożywkową, na pożywkach płynnych prowadzonych w warunkach pełnego dostępu do substancji odżywczych. Immobilizowane na powierzchni nanokrzemionki nanocząstki srebra są stabilne i nie ulegają koagulacji w trakcie przechowywania, co zapewnia trwałość właściwości biobójczych i rozwiązuje problem zaniku tych właściwości spowodowany aglomeracją nanocząstek srebra.

Zastosowanie kompozytu

Ze względu na właściwości biobójcze kompozyty na osnowie poli(chlorku winylu) zawierające nanokrzemionkę z immobilizowanymi nanocząstkami srebra mogą znaleźć zastosowanie, m.in. jako elementy wyposażenia wnętrz (np. blaty stołów, szafek), w miejscach użyteczności publicznej zwłaszcza w szpitalach, przychodniach zdrowia, laboratoriach mikrobiologicznych oraz do wytwarzania opakowań stosowanych w przemyśle spożywczym, a także jako tworzywa konstrukcyjne np. do produkcji elementów sprzętu AGD.

Kontakt z Brokerem Technologii
Regionalne Centrum Innowacyjności Centrum Transferu Technologii, Uniwersytet Technologiczno - Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy

Dorota Flizikowska

tel. +48 52 340 85 83, +48 662 149 036

e-mail: dorota.flizikowska@utp.edu.pl