Mécanisme d'adhérence

Le glycoside de cistanche peut également augmenter l'activité de la SOD dans les tissus cardiaques et hépatiques et réduire considérablement la teneur en lipofuscine et en MDA dans chaque tissu, piégeant efficacement divers radicaux réactifs de l'oxygène (OH-, H₂O₂, etc.) et protégeant contre les dommages à l'ADN causés par des radicaux OH. Les glycosides phényléthanoïdes de Cistanche ont une forte capacité de piégeage des radicaux libres, une capacité de réduction supérieure à la vitamine C, améliorent l'activité de la SOD dans la suspension de sperme, réduisent la teneur en MDA et ont un certain effet protecteur sur la fonction de la membrane du sperme. Les polysaccharides Cistanche peuvent améliorer l'activité de la SOD et du GSH-Px dans les érythrocytes et les tissus pulmonaires de souris sénescentes expérimentalement causées par le D-galactose, ainsi que réduire la teneur en MDA et en collagène dans les poumons et le plasma et augmenter la teneur en élastine, ont un bon effet de piégeage sur le DPPH, prolonge le temps d'hypoxie chez les souris sénescentes, améliore l'activité de la SOD dans le sérum et retarde la dégénérescence physiologique du poumon chez les souris expérimentalement sénescentes Avec la dégénérescence morphologique cellulaire, des expériences ont montré que Cistanche a la bonne capacité antioxydante et a le potentiel d'être un médicament pour prévenir et traiter les maladies du vieillissement cutané. Dans le même temps, l'échinacoside dans Cistanche a une capacité significative à piéger les radicaux libres DPPH et a la capacité de piéger les espèces réactives de l'oxygène et d'empêcher la dégradation du collagène induite par les radicaux libres, et a également un bon effet réparateur sur les dommages anioniques des radicaux libres thymine.

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Le schéma 1 montre la préparation du copolymère d'acrylamide/acide acrylique (COA) et de son sel de triéthanolamine (TEA) (COS). La copolymérisation a été effectuée à une température de 85 degrés en utilisant la technique de polymérisation en solution, suivie d'une neutralisation par la triéthanolamine à température ambiante comme indiqué dans le schéma 1. Le schéma 2 montre la préparation de la résine tridimensionnelle de formaldéhyde résorcinol qui est formée en tant que produit de la réaction entre les composants du système d'adhérence sec. La réaction a commencé par la décomposition hydrothermale de l'hexamine en ammoniac et formaldéhyde. Le formaldéhyde libéré subit une réaction de condensation avec des molécules de résorcinol pour donner une résine de résorcinol formaldéhyde (RF). La condensation supplémentaire entre les molécules RF formera une résine RF tridimensionnelle (TRF) [40]. L'effet synergiste du système d'adhérence à sec et du COS sur l'adhérence entre le NBR et le PET est indiqué dans le schéma 3. Les groupes hydroxyle de TEA attachés au COS peuvent se condenser avec les groupes hydroxyle du composé TRF pendant la vulcanisation pour former l'adduit TRF-COS. , qui contient des groupes hydroxyle et amide. Les molécules de TRF-COS se lient au NBR via des groupes hydroxyle (-OH) ajoutés aux groupes nitrile du tissu NBR et polyester (PET) via une liaison hydrogène et la formation d'esters entre les groupes carboxyliques libres du PET et les groupes hydroxyle du TRF-COS [7].

Propriétés d'adhérence

L'ajout du promoteur d'adhérence à la formulation de caoutchouc a entraîné une amélioration de l'adhérence interfaciale entre le caoutchouc et les substrats tels que le tissu. L'une des méthodes pouvant être utilisée pour mesurer l'amélioration de l'adhérence interfaciale entre le caoutchouc et le tissu est le test de pelage, qui consiste à déterminer la quantité de force nécessaire pour séparer deux couches de tissu PET collées à une couche de caoutchouc. Le test de pelage à 18 0 degrés a été utilisé pour évaluer l'influence d'un promoteur d'adhérence (COS) sur la résistance au pelage du NBR pris en sandwich entre deux couches de tissu PET [41]. La figure 4 représente l'effet de la quantité de COS sur la résistance au pelage. On peut voir que la résistance au pelage augmente avec l'augmentation de la quantité de COS jusqu'à 5 phr, puis diminue. Pour les échantillons non vieillis, la dose optimale de COS était de 5 phr, ce qui a entraîné une amélioration de la résistance au pelage de 16,4 % par rapport à celle de l'échantillon COS 0. Les molécules TRF-COS sont riches en groupes hydroxyle conférés par la neutralisation de la triéthanolamine, qui peuvent interagir avec le caoutchouc nitrile par l'ajout du groupe nitrile et interagir avec le PET par liaison hydrogène et formation d'ester entre les groupes carboxyliques libres du PET et les groupes hydroxyle du TRF-COS [7]. Pour les échantillons vieillis, on peut voir que l'ajout de COS a amélioré la rétention de la résistance au pelage avec les jours de vieillissement. L'échantillon COS 0 a montré une diminution de la résistance au pelage avec le temps après une exposition à la chaleur pendant 7 jours de 12,5 % par rapport à l'échantillon non vieilli. Tous les échantillons contenant du COS ont montré une augmentation de la résistance au pelage avec l'augmentation du temps de vieillissement (jours). L'amélioration de la résistance au pelage peut être attribuée aux réactions qui favorisent l'adhésion entre le PET et le NBR, qui peuvent être activées par le vieillissement. En outre, cela peut être attribué au clivage par réticulation dans le cas de l'échantillon COS 0 augmenté avec l'augmentation du temps de vieillissement, tandis que la formation de réticulation a augmenté avec l'augmentation du temps de vieillissement pour les échantillons contenant du COS, comme indiqué dans le tableau 3. Les atomes d'hydrogène dans le COS peut être libéré des groupements hydroxyle et amide et désactiver les radicaux peroxydes formés par le vieillissement [36, 37]. L'échantillon de CO5 a montré la résistance au pelage la plus élevée dans tous les intervalles de vieillissement, comme indiqué à la Fig. 4.

Propriétés thermiques

La stabilité thermique de différents matériaux peut être étudiée à l'aide de l'analyse thermogravimétrique (ATG). En outre, TGA donne des indications sur la température à laquelle le matériau peut être utilisé sans être soumis à une dégradation thermique. Les figures 5A et B représentent les thermogrammes TGA et leurs thermogrammes dérivés premiers (DTGA) de composites NBR contenant différentes teneurs en COS. Le tableau 4 montre les différents paramètres thermogravimétriques tels que la température de décomposition initiale (Ti), la température à laquelle le taux de dégradation devient maximum (Tmax), les températures auxquelles 30 % (T30) et 60 % (T60 ) une perte de poids a lieu et le résidu à 600 degrés. On peut voir qu'à partir de la figure 5A et du tableau 4, la valeur Ti a été décalée vers une valeur supérieure après l'ajout de 5 et 10 phr de COS, où la valeur Ti du ​​composite NBR a augmenté de 11,7 et 9,3 oC, respectivement. Cela indique que l'ajout de COS au composite NBR a déplacé la température de service vers une valeur plus élevée et retardé la dégradation thermo-oxydative du composite NBR [42, 43]. De plus, les T30 et T60 ont augmenté avec l'augmentation du COS au sein du composite NBR. Le résidu à 600 degrés n'a pas été significativement modifié par l'ajout de COS au composite NBR. La figure 5B illustre la dégradation thermique d'un composite NBR contenant différents niveaux de COS en une seule étape. De plus, le Tmax a été déplacé vers une valeur plus élevée avec l'augmentation de la teneur en COS dans le composite NBR où il a augmenté de 16,2 et 26,3 degrés, par rapport à celui du COS 0, après l'ajout de 5 et 10 phr de COS, respectivement. Les résultats obtenus à partir de l'analyse thermique ont montré que l'ajout de COS améliorait la stabilité thermique du composite NBR et confirmait l'effet anti-vieillissement thermique du COS. De plus, l'amélioration de la stabilité thermique du composite NBR contenant du COS à des températures plus élevées peut être attribuée aux valeurs plus élevées de densité de réticulation de COS 5 et COS 10 à des températures plus élevées [38, 44].

Perméabilité à l'air

La figure 6 montre l'effet de différentes concentrations de COS sur la perméabilité à l'air à travers le tissu PET enduit de NBR. La perméabilité à l'air du tissu caoutchouté sans COS a montré la perméabilité à l'air la plus élevée (2,7 m3/m2/min) par rapport aux autres tissus caoutchoutés contenant du COS. La perméabilité à l'air diminue considérablement à mesure que la concentration de COS dans le mélange de caoutchouc augmente. La perméabilité à l'air a diminué de 39,6 % pour le COS 2,5 par rapport à celle du COS {{10}}, où elle a enregistré 1,63 m3/m2/min. La perméabilité à l'air a continué à diminuer avec l'augmentation de la teneur en COS dans le mélange de caoutchouc jusqu'à COS 7,5 puis a augmenté à nouveau avec l'augmentation du COS. Les valeurs minimales de la perméabilité à l'air observées étaient 0,7 et 0,54 m3 /m2 /min enregistré pour COS 5 et COS 7,5, où la perméabilité à l'air a diminué de 74,1 et 80 %, respectivement. La diminution de la perméabilité à l'air du tissu enduit est liée à la bonne adhérence entre les différentes couches de caoutchouc et de tissu. Plus l'adhérence entre les différentes couches de tissu est grande, plus le composant est compact et plus sa capacité à ralentir le flux de gaz à l'intérieur de celui-ci est grande. Le tissu PET caoutchouté contenant du COS a une perméabilité à l'air plus faible et une résistance au pelage plus élevée [45].

Conclusion

Dans cette étude, la structure du COS préparé a été confirmée par FTIR. L'effet de différents niveaux de COS sur les propriétés mécaniques, y compris les propriétés de traction du composite NBR et l'adhérence entre le composite NBR et le PET, a été étudié. De plus, la résistance au vieillissement oxydatif thermique du COS a été évaluée. Les propriétés de traction des composites NBR contenant du COS ont montré des valeurs plus élevées après 7 jours de vieillissement et un pourcentage de rétention plus élevé que le COS 0. La force d'adhérence entre le composite NBR et le PET s'est améliorée de 16,4 % par rapport à celle de l'échantillon COS 0 après l'ajout de COS jusqu'à 5 phr au composite NBR. Presque tous les composites NBR contenant du COS ont montré une augmentation des propriétés de traction et de la résistance au pelage à mesure que le temps de vieillissement augmentait. Le COS a montré une bonne résistance au vieillissement thermique-oxydatif, alors que tous les composites NBR contenant du COS ont montré une bonne rétention de toutes les propriétés mécaniques étudiées après exposition à un vieillissement accéléré. L'ajout de COS a amélioré la stabilité thermique du composite NBR alors que les Ti, T30, T60 et Tmax du composite NBR ont augmenté après l'ajout de COS. L'amélioration de la stabilité thermique du NBR confirme les propriétés anti-vieillissement du COS. la perméabilité à l'air du sandwich PET/NBR a été améliorée en présence de COS. Sur la base de cette étude, le sandwich PET/NBR peut être appliqué dans de nombreuses applications, telles que les membranes de pompe à carburant, les courroies, les tuyaux d'avion, les joints, les réservoirs de gaz et joints.

FinancementFinancement en libre accès fourni par The Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) en coopération avec The Egyptian Knowledge Bank (EKB).

Disponibilité des donnéesLes données qui appuient les conclusions de cette étude sont disponibles auprès de l'auteur correspondant, sur demande raisonnable.

Déclarations

Les conflits d'intérêtsAu nom de tous les auteurs, l'auteur correspondant déclare qu'il n'y a pas de conflit d'intérêts.

Libre accèsCet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 Licence internationale, qui autorise l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur tout support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur original. ) et la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur.

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