М. Голякова 1 , Л. Генчева 1 , Е. Василева 1 , Д. Рабаджиева 2 , С.Тепавичарова 2

1. Двойни мрежи от поли(2-акриламид-2-метил-1-пропансулфонова киселина)-полиакриламидкато матрици за кристализация на калциев фосфат М. Голякова1, Л. Генчева1, Е. Василева1, Д. Рабаджиева2, С.Тепавичарова2 1Лаборатория по структура и свойства на полимерите,Химически факултет, Софийски университет „Св. Климент Охридски”, 2Институт по обща и неорганична химия, Българска академия на науките, 1113 София, ул. „Акад. Георги Бончев” бл. 11

2. Получаване и приложение на двойни мрежи поли(2-акриламид-2-метил-1-пропансулфонова киселина) (PAMPS) полиакриламид (PAAm)

3. Описание на използваните проби • Синтезирани и изследвани са двойни мрежи на базата на PAMPS и PAAm в три молни отношения • Инициатор:калиев персулфат (K2S2O8) • Омрежващ агент: N,N – метилен-бис-акриламид:

4. метално топче r S D Rконтакт хидрогел Модул на еластичност според контактната теория на Херц Е = (9/16)(r.w.g)/Rконтакт3 w– маса на металното топче [kg] r –радиус на металното топче [m] g– земното ускорение [m/s2] Е– модул на еластичност на хидрогела [kPa] H. Tamagawa, F. Nogata, K. Yagasaki, J. Coll. Int. Sci.,275, 107 (2004) G.V.S.Henderson, D. O. Campbell, V. Kuzmicz, L. H. Sperling, J. Chem. Edu., 62, 269 (1985)

5. Mодул на еластичност и равновесна степен на набъбване на пробите във вода • Равновесна степен на набъбване: • S = (Ws- Wi)/Wi 5

6. Кинетика на набъбване на пробите във вода • За пробите на базата на двойни мрежи, равновесната степен на набъбване се достига за около 40-60 минути • Равновесната степен на набъбване намалява с увеличаване на съдържанието на PAAm

7. Кинетика на набъбване на пробите в0.15 М разтвор на натриев хлорид • Наблюдава се полиелектролитен ефект

8. Микротвърдост по Викерс • Наблюдава се закономерно увеличаване на микротвърдостта с нарастване съдържанието на PAAm. Плътността е съизмерима с тази на някои меки метали като алуминий и мед

9. Сканираща електронна микроскопия • Мрежата от PAMPS се вижда в по-тъмен цвят поради по-голямата й гъстота (плътност) • В светло се виждат домените от PAAm, които са с доста различни размери, поради нехомогенноста на мрежата от PAMPS PAMPS/PAAm = 1/2 PAMPS/PAAm = 1/3

10. Сканираща електронна микроскопия • Снимките са от същите две проби, но при по-голямо увеличение PAMPS/PAAm = 1/2 PAMPS/PAAm = 1/3

11. Биоминерализация на геловете Състав на изкуствена телесна течност (SBF) • Описание на експеримента • Киснене в SBF в продължение на 1 месец. SBF се сменя всяка седмица. • Лиофилизиране - 24 ч • Промиване чрез киснене във дестилирана вода 4 дни. • Сушене на въздух.

12. Рентгеноструктурен анализ • Не се наблюдава дифракция от кристали (липсват кристални максимуми). • В получените ИЧ спектри( не са показани тук) има голям шум и засега от тях не може да се извлече информация, относно присъствието на фосфат. Това предстои да бъде направено с подходящо препариране на пробата

13. Изводи • Измерените механични свойства на пробите (модул на еластичност и микротвърдост) корелират добре със състава им. • Наблюдава се полиелектролитен ефект • Засега, както показва широкоъгловият рентгеноструктурен анализ, не се наблюдава отлагане на кристален фосфат. • Предстои изследване на проби, киснати в модифицирана с Mg или Znизкуствена телесна течност, както и изследване с ИЧ-спектроскопия. • .

14. Благодарности Тази работа е финансирана от Министерството на образованието по проект ДTK 02-70/2009

15. Благодаря за вниманието!