ارگانوژل ابرتورمی جدید حاصل از رزین اپوکسی برای جذب و ژل‌سازی الکل‌ها و مایعات آلی قطبی

فرضیه: مواد جاذب حلال‌های آلی (ارگانوژل‌‌ها)، شبکه‌های درشت‌‌مولکولی آب‌گریز با قابلیت جذب و نگه‌داری حلال‌های آلی هستند. این مواد در کاربردهای مختلفی از جمله تولید ژل‌های ضدعفونی مصرفی در پزشکی و بهداشت عمومی، استفاده می‌شوند. مقاله حاضر، گزارشی مقدماتی درباره تبدیل رزین اپوکسی (dgeba) به ارگانو‌ژل اَبَرجاذب جدید دارای گروه‌های فوران و تری‌آزول است.روش‌ها: ارگانوژل، طی چهار مرحله اصلی از رزین اپوکسی و فوفوریل الکل تهیه شد. رزین اپوکسی، به‌ترتیب فورفوریل‌دار، ایزوسیانات‌دار و پروپارژیل‌دار شد. محصول نهایی، طی واکنش پلیمرشدن حلقه‌زایی 3،1دوقطبی، ترکیب دی‌آزید تهیه‌شده از اپی‌کلروهیدرین با ترکیب پروپارژیل‌دار به‌دست آمد. ترکیب حدواسط و محصول نهایی با طیف‌نمایی ftir شناسایی شدند. محصول نهایی با میکروسکوپی الکترونی پویشی (sem)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (dsc) و گرماوزن‌سنجی (tga) ارزیابی شد. رفتار رئولوژیکی در حلال nمتیل پیرولیدون (nmp) بررسی و ظرفیت تورم ارگانوژل نیز در حلال‌های مختلف اندازه‌گیری شد.یافته‌ها: ارگانو‌ژل پلیمری جدید بدون استفاده از عامل شبکه‌ای‌کننده مجزا تهیه شد. ذرات خشک‌شده آن دارای ساختاری متخلخل با میانگین قطر 680nm بودند. تورم، با کاهش گرانروی و افزایش قطبیت حلال، افزایش می‌یابد. رفتار اَبَرتورمی به‌طور عمده، به تلفیقی از اتصالات عرضیِ محدود و نیز برهم‌کنش‌های ابرامولکولی میان گروه‌های عاملی پلیمرپلیمر و پلیمرحلال نسبت داده شد. ظرفیت جذب و ژل‌سازیِ حلال‌های قطبی با این ارگانوژل، بسیار زیاد است. ظرفیت تورم ارگانوژل در حلال‌ها به‌ترتیب اتیلن گلیکول ˃ کلروفرم ˃ اتانول ˃ استونیتریل ˃ دی‌متیل فرمامید ˃ دی‌متیل استامید ˃ دی‌متیل سولفوکسید ˃ nmp بود. به‌عنوان مثال، هر گرم از این ارگانو‌ژل می‌تواند در زمان حدود 1h، حدود 145g اتانول و 1853g از nmp را جذب کند و به‌حالت ژل درآید. پیش‌بینی می‌شود، گروه‌های 3،2،1تری‌آزول، خاصیت ضدباکتری را به این ارگانو‌ژل القا می‌کنند.

A Novel Ultra-High Swelling Organogel: An Epoxy Resin Derived Gelator for Alcohols and Polar Organic Liquids

Hypothesis: Organogels are hydrophobic macromolecular networks with ability to absorb and retain organic solvents. They have been used in various applications, e.g., production of disinfectant hygienic gels used in medicine and public health. The present paper is a preliminary report on the conversion of common epoxy resin (DGEBA) into a new superabsorbent organogel containing functional groups of furan, carbamate, and triazole.Methods: The organogel was synthesized through a fourstep strategy from epoxy resin and furfuryl alcohol. The furfurylated epoxy resin was converted to an isocyanateterminated compound that then converted into a propargylterminated intermediate. The final product was produced by 1,3dipolar cycloaddition polymerization reaction of a propargylated compound and a diazide compound prepared from epichlorohydrin. The intermediate compounds and the final product were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The final product was characterized by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Rheological behavior in solvent Nmethyl2pyrrolidone (NMP) was preliminarily studied and swelling capacity of the organogel was determined in various solvents.Findings: A novel polymeric organogel was synthesized without using a particular crosslinker. Its dried particles were found to have porosity with a pore diameter of ~680 nm. The organogel showed increased swelling capacity with dropping of solvent viscosity and increasing of solvent polarity. The high solvent uptake and storage capacity by this organogel has supported it as a superabsorbent organogelator. Its swelling capacity was determined in the solvents to be in order: ethylene glycol < chloroform < ethanol < acetonitrile < dimethylformamide < dimethylacetamide < dimethylsulfoxide < NMP. For instance, each gram of the organogel can absorb and gelate ~145 g ethanol, or ~1853 g NMP, within ~1 h. The superswelling behavior of this solventretaining network was preliminarily attributed to a combination of limited crosslinkages as well as some polymerpolymer and polymersolvent supramolecular interactions. The presence of 1,2,3triazole groups is also expected to induce antibacterial properties in this organogel.