Biobasierte, selbstheilende und recycelbare Polyurethan-abgeleitete Hydrogel-Elastomer-Hybride für eine effiziente Schmierung

Die Entwicklung biobasierter Hydrogel-Elastomer-Hybride mit stabiler Schmierung, die aus selbstheilenden und recycelbaren Polymermatrizen gewonnen werden, stellt eine zentrale Herausforderung im Bereich der Medizinprodukte dar. Forschende berichten über einen neuartigen Hydrogel-Elastomer-Hybrid, der ein selbstheilendes und recycelbares Polyurethan(PU)-Substrat auf Tungöl(TO)-Basis enthält, das außergewöhnliche hydrophile und schmierende Eigenschaften aufweist. Zunächst wurde eine Reihe von UV-härtbaren PU-Elastomeren mit dynamischen gehinderten Harnstoffbindungen (HUBs) hergestellt, die aus erneuerbarem TO gewonnen wurden. Durch Anpassung der Verhältnisse des Vernetzungsmittels TO-basiertes Polyol und des Kettenverlängerungsmittels Polytetramethylenglykol konnten die mechanischen und thermischen Eigenschaften dieser Elastomere gut abgestimmt werden. Die so hergestellten PU-Elastomere wiesen bemerkenswerte dynamische Eigenschaften auf, die auf die Dissoziation und Rekombination von HUBs zurückzuführen sind und eine effiziente Selbstheilung und effektive Wiederverwertung durch Lösungsmittel- oder Heißpressverfahren ermöglichen, während ihre mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben.

Veranstaltungstipp: Rohstoffe, Rezeptierung, Herstellung

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Darüber hinaus wurden funktionelle Hydrogel-Elastomer-Hybride durch Anwendung einer UV-initiierten Polymer Im Vergleich zum ursprünglichen PU-Material wiesen die resultierenden Hydrogel-Elastomer-Hybride eine hervorragende Gleitfähigkeit in wässrigen Umgebungen auf, die auf die Bildung einer robusten Hydratationsschicht zurückzuführen ist, die durch elektrostatische Kräfte begünstigt wird. Insgesamt liefert unsere aktuelle Forschungsarbeit wichtige Design-Anregungen für die Entwicklung von medizinischen Geräten der nächsten Generation aus nachhaltigen und recycelbaren funktionalen Biomaterialien.

Quelle: Progress in Organic Coatings, Band 188, März 2024, 108212