Vernetzung von antimikrobiellen Polymeren gegen Biofouling
Wissenschaftler haben kürzlich eine Methode beschrieben, antimikrobielle Polymere mit Hexamethylendiamin zu vernetzen, um Biofouling in Meeresanwendungen zu verhindern.
Das Design antimikrobieller Polymere ist ein wachsendes Feld, da sie konventionelle antimikrobielle Mittel ersetzen können, was zu vielen Vorteilen in marinen Anwendungen führt. Polymere mit aktiven funktionellen Gruppen können als Träger für antimikrobielle Wirkstoffe dienen.
In der vorliegenden Arbeit wurden antimikrobielle Polymere mit quaternären Ammoniumverbindungen hergestellt, die entweder elektrostatisch gebunden oder kovalent befestigt sind. Das Vernetzungsmittel Hexamethylendiamin (HMDA) wurde für die Reaktion zwischen den reaktiven Gruppen der Copolymere, den Epoxidgruppen von Glycidylmethacrylat (GMA) oder den Carboxylgruppen von Acrylsäure (AA), mit den Amingruppen verwendet. Es wurden verschiedene Mischungen jedes reaktiven Copolymers mit Hexamethylendiamin in unterschiedlichen Zusammensetzungen hergestellt und die Vernetzungsreaktion wurde durch Lösungsgießen nach Aushärtung bei Raumtemperatur (RT), 80 °C und 120 °C für 24 h untersucht, um die besten Bedingungen für die Entwicklung einer festen und widerstandsfähigen Beschichtung zu finden.
Hohe Antifouling-Aktivität
In einem weiteren Schritt wurden spezifische Mischungskombinationen der reaktiven antimikrobiellen Copolymere in Kombination mit Hexamethylendiamin zur Beschichtung von vorgewogenen Aquakultur-Netzen verwendet, die bei 120 °C vernetzt und sowohl unter beschleunigten Laborbedingungen als auch unter realen Bedingungen durch Eintauchen der Netze in einer Aquakulturanlage in der Saronischen Bucht in Griechenland eingesetzt wurden. Die modifizierten Netze wurden zusammen mit leeren Netzen 35 Tage lang unter beschleunigten Bedingungen und 30 Tage lang unter realen Bedingungen auf ihre Antifouling-Wirksamkeit hin getestet.
Die neuartigen vernetzten antimikrobiellen Beschichtungen zeigten eine hohe Antifouling-Aktivität und eine hohe Reinigungswirkung, da die bewuchsbildenden Mikroorganismen am Ende des Tests nach der Hochdruckreinigung von den beschichteten Netzen im Gegensatz zu den unbeschichteten Netzen leicht entfernt werden konnten.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 157, August 2021 veröffentlicht.