ГИДРОЛИТИЧЕСКАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ВОЛОКОН ПОЛИ-3-ГИДРОКСИБУТИРАТА

 

Ивашкина Д.И.,¹ Тертышная Ю.В.²,Ольхов А.А.³

¹ Московская Академия Тонкой Химической Технологии им. М.В. Ломоносова,

Москва, Россия.

Студент VI курса.

[email protected]

² Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля, Москва, Россия. Молодой учёный.

³ Московская Академия Тонкой Химической Технологии им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия. Молодой учёный.

Научный руководитель: Шибряева Л.С.

 

Производство полимерных химических волокон продолжает развиваться быстрыми темпами. В данной работе методом электроформования были получены волокна из поли-3-гидроксибутирата (растворитель – хлороформ) и изучена гидролитическая деструкция образцов. Поли-3-гидроксибутират является наиболее ярким представителем класса полигидроксиалканоатов (polyhydroxyalkanoates – PHA). Природный или натуральный ПГБ – это продукт микробиологического синтеза. Полимер аккумулируется некоторыми видами микроорганизмов (такими как Acinetobacter, Alcaligenes, Azotobacter, Bacillus, Chlorogloea и др.) в цитоплазме в виде сферических включений (гранул), находится в гранулах в подвижном аморфном состоянии и обычно составляют более 70% от их веса в сухом состоянии. Структурная формула полимера представлена ниже.

 

 

ПГБ является редким примером гидрофобного полимера, который является биосовместимым и биоразлагаемым при высокой температуре плавления и кристаллизации. Однако, его прочность и другие свойства, такие как термическая стабильность, газопроницаемость и пониженная растворимость и стойкость к горению являются недостаточными для окончательного широкомасштабного применения.

Для измерения гидролитической деструкции пленок и волокнистых материалов ПГБ их инкубировали в 0,025 М фосфатном буферном растворе (рН = 7,4) при 70°С в течение 21 дня в пробирках с 10 мл буфера. Затем пленки и нетканые волокнистые материалы через равные промежутки времени вынимали из фосфатного буфера и промывали дистиллированной водой, помещали в инкубатор на 3 часа при температуре 70°С, затем производили взвешивание на весах (ошибка измерения d=0,1 mg). Замена буфера в пробирках производилась через каждые 3 суток в экспериментах с фосфатным буфером.

Ниже представлены микрофотографии после 14 и 21 дня гидролитической деструкции испытуемых волокон. Видно, что образец разрыхляется, волокна рвутся, материал при этом сильно охрупчивается.

 

Рис.1. Микрофотографии образцов после деградации в течение 14 дней

 

 

Рис.2. Микрофотографии образцов после деградации в течение 21 дней

 

В дальнейшем планируется изучить кинетику поглощения кислорода и деградацию волокнистых образцов в почве.