Досліджено закономірності одержання остеопластичних пористих композитів на основі кополімерів 2-гідроксіетилметакрилату з полівінілпіролідоном у присутності мінеральних наповнювачів (гідроксіапатиту, монтморилоніту і воластоніту) під дією ультразвуку. Встановлено вплив ультразвуку, природи та кількості неорганічного наповнювача на швидкість полімеризації, склад кополімерів та пористість композитів. Виявлено, що гомополімеризація 2-гідроксіетилметакрилату без наповнювача під дією ультразвуку в умовах експерименту не відбувається. У присутності полівінілпіролідону без наповнювача композиції полімеризуються з невисокою швидкістю. Мінеральні наповнювачі формують в композиціях гетерогенне середовище. Такі композиції під дією ультразвуку полімеризуються дуже швидко і полімеризація супроводжується одночасним спінюванням композиції. Запропоновано хімізм реакції полімеризації композицій під дією ультразвуку. Участь полівінілпіролідону у реакціях прищепленої та блокової кополімеризації підтверджено ІЧ спектроскопічними дослідженнями. Порівняння впливу природи мінерального наповнювача на ефективність та ступінь прищеплення показало, що найактивніше на реакцію кополімеризації впливає монтморилоніт. У його присутності реакція кополімеризації може відбуватись як за радикальним, так і за йонним механізмами.
Одержані під дією ультразвуку композити мають виражену пористу структуру, що підтверджують фотографії, зроблені за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії. Під дією ультразвуку формується пористіша структура композитів навіть без використання спеціальних спінювальних агентів. Досліджено основні властивості пористих композитів (загальна пористість, діаметр пор, умовна густина, міцність під час стискання) залежно від складу вихідних композицій, природи та кількості наповнювача. За однакового вмісту наповнювача у випадку використання монтморилоніту одержані композити відзначаються найменшим середнім розміром пор. Композити з воластонітом мають найбільший діаметр пор і найнижчі механічні показники. Отримані результати були використані для вдосконалення технології одержання остеопластичних пористих композитів.
1. Jos M. Paulusse J. and Rint P. (2006). Ultrasound in Polymer Chemistry. J. of Polymer Sci.: Part A: Polymer Chemistry, 44, 5445–5453.
2. Kislenko V., StarchevskyyV. and Ivanichyn S. (2012). Effect of polymer MW on the constants of their degradation under the ultrasound. Advances in Chem. and Mechan. Eng., 1,93.
3. Skorokhoda V., Melnyk Yu., Semenyuk N. and Suberlyak O. (2015). Mineral filled porous composites based on PVP copolymers with bactericidal propertiesy. Chem. and Chem. Technol., 9(1),55.
4. Suberlyak O., Semenyuk N., Dudok G. and Skorokhoda V. (2012). Regular trends in synthesis of sorption active copolymers of methacrylic acid esters Rus. J. of Appl. Chem., 85(5), 830–838.
5. Skorokhoda V., Melnyk Y., Shalata V., Skorokhoda T. and Suberliak S. (2017). An investigation of obtaining patterns, structure and diffusion properties of biomedical purpose hydrogel membranes. E-Eur. J. Enterprise Techn.,2017, 1(6–85), 50.
6. Suberlyak O., Melnyk Y. and Skorokhoda V. (2015). Regularities of preparation and properties of hydrogel membranes. Materials Science, 50(6), 889–896.
7. Skorokhoda V., Semenyuk N., Dziaman I., Levytska Kh. and Dudok G. (2018). Synthesis and properties of composites of PVP and methyl methacrylate. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 4, 135–141.
8. Lee J., Kim K. and Gon T. (2013). Biocompatibility and strengthening of porous hydroxyapatite scaffolds using poly (l-lactic acid) coating. J. of Porous Materials, 20, 719–725.
9. Skorokhoda V., Semenyuk N., Dziaman I. and Suberlyak O. (2016). Mineral filled porous composites based on PVP copolymers with bactericidal properties. Chem. & Chem. Technol., 11(2),171.
10. Skorokhoda V., Semenyuk N., Kostiv U. and Suberlyak O. (2013). Peculiarities of filled porous hydrogels production and properties. Chem. and Chem. Technol., 7(1), 95–99.
11. Семенюк Н., Дзяман І., Скорохода В. (2016). Технологічні особливості одержання пористих полімерних композитів на основі кополімерів полівінілпіролідону. Науковий вісник НЛТУ України, 26.4, 290–295.
12. Selyakova V. and Kachevarova Y. Metody analiza akrilatov i metakrilatov. Khimiya, Moskva, 1982.
13. Dubyaga V., Perepechkin L. and Katalevskyi E.: Polimernye Membrany. Khimiya, Moskva, 1981.