Epoxy-Amine Systems with Reactive Guanidine Derivatives

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The modification of epoxy-amine systems with reactive monomeric derivatives based on guanidine has been attempted in order to create novel polymer coatings suppressing activity of pathogens. Preliminary chemical interaction of these compounds with the epoxy component allows their covalent incorporation into the epoxy-amine network to ensure prolonged action of the coating. The synthesized guanidine hydrosalicylate, hydro-4-aminosalicylate, hydro-5-sulfosalicylate, and dihydro-5-sulfosalicylate have been characterized by means of elemental and thermal analysis. The degree of hydrochloride substitution with the organic salt residue and temperature of onset of the thermal decomposition under argon as well as temperatures of the salts vitrification and melting have been determined. Solubility of the synthesized salts in a diane-epoxy oligomer has been estimated. It has been shown that the substitution of hydrochloride with the organic residue noticeably decreases the temperature of the onset of the reaction with the epoxy oligomer. Average functionality of the guanidine salts in the reaction with the epoxy oligomer has been determined; it has been revealed that most of the N‒Н groups of the modifiers are involved in the reaction, in certain cases these being the residues of the organic salts. Stoichiometry of the guanidine‒epoxy oligomer binary mixtures as well as this of the adducts synthesized with the oligomeric amine curing agent Jeffamine D-230 are presented. The initial tests of the obtained films have revealed pronounced bacteriostatic activity towards the methicillin-resistant S. Еpidermidis at the guanidine hydrosalicylate content as low 1 wt %, the parameter of the film forming suppression being 19.2%.

About the authors

I. N. Senchikhin

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: isenchikhin@gmail.com
119071, Moscow, Russia

M. S. Merkulova

MIREA—Russian Technological University

Email: isenchikhin@gmail.com
119571, Moscow, Russia

I. P. Sedishev

MIREA—Russian Technological University

Email: isenchikhin@gmail.com
119571, Moscow, Russia

N. E. Grammatikova


Gause Institute of New Antibiotics

Email: isenchikhin@gmail.com
119021, Moscow, Russia

O. Yu. Uryupina

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: isenchikhin@gmail.com
119071, Moscow, Russia

E. K. Urodkova

Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: isenchikhin@gmail.com
119071, Moscow, Russia

E. S. Zhavoronok

MIREA—Russian Technological University

Author for correspondence.
Email: isenchikhin@gmail.com
119571, Moscow, Russia

References

  1. De With G. Polymer Coatings: a Guide to Chemistry, Characterization, and Selected Applications. Weinheim: Wiley-VCH, 2018.
  2. Polymer Coatings: Technologies and Applications / Eds by S.M. Rangappa, J. Parameswaranpillai, S. Siengchin. Boca Raton: CRC Press, 2020.
  3. Jones F.N., Nichols M.E., Pappas S.P. Organic Coatings: Science and Technology. London: Wiley, 2017.
  4. Petrie E. Epoxy Adhesive Formulations. New York: McGraw-Hill Education, 2005.
  5. Resins for Surface Coatings / Ed. by P.K.T. Oldring. London: Wiley, 2001. V. 1.
  6. Cao K.Y., Yu Z.X., Zhu L.J., Yin D., Chen L.G., Jiang Y., Wang J. // Surf. Coatings Technol. 2021. V. 465. P. 771.
  7. Kopsidas S., Olowojoba G.B., Kinloch A.J., Taylor A.C. // Int. J. Adhes. Adhesiv. 2021. V. 104. P. 1.
  8. Aguirre-Guerrero A.M., de Gutierrez R.M. // Construct. Build. Mater. 2021. V. 268. P. 1.
  9. Yastrebinskaya A.V., Matveeva L.Yu., Edamenko A.S. // Diffus. Defect Data. B. 2020. V. 299. P. 55.
  10. Gavrilov M., Erofeev V., Afonin V. // Alfa Build. 2021. V. 20. P. 2006.
  11. Taioli S., Trevisanutto P.E., Vera P., Simonucci S., Abril I., Garcia-Molina R., Dapor M. // J. Phys. Chem. Lett. 2021. V. 12. P. 487.
  12. Zhang J., Zhu B., Wang H., Zhang C., Zeng W., Zhou Q. // Frontiers Mater. 2021. V. 8. P. 730627.
  13. Rauf M.Kh., Imtiaz-ud-Din, Badshah A. // Exp. Opin. Drug Discovery. 2013. № 8. P. 1.
  14. Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Шерман Е.Д., Пантюкова М.Е., Масагутова Э.М., Павлова Т.П., Фридланд С.В., Коновалов А.И. // Докл. PАH. 2011. Т. 438. № 2. С. 207.
  15. Menyashev M.R., Martynenko A.I., Popova N.I., Klescheva N.A., Sivov N.A. // Polymer Science B. 2016. V. 58. № 5. P. 394.
  16. Мусаев Ю.И., Мусаева Э.Б., Киржинова И.Х. // Фунд. исследования. 2011. № 12. С. 139.
  17. Бородина Е.А., Орлова Н.А., Гатилов Ю.В., Сальникова О.И. // Журн. орг. химии. 2015. Т. 51. С. 1778.
  18. Воронков М.Г., Белоусова Л.И., Пожидаев Ю.Н., Власова Н.Н. // Журн. общей химии. 2003. Т. 73. С. 1311.
  19. Воинцева И.И., Гембицкий П.А. Полигуанидины – дезинфекционные средства и полифункциональные добавки в композиционные материалы. М.: ЛКМ-Пресс, 2009.
  20. Hashirova S.Yu., Musaev Yu.I., Mikitaev A.K., Malkanduev Yu.A., Ligidov M.H. // Polymer Science B. 2009. V. 51. № 9. P. 1723.
  21. Сенчихин И.Н., Жаворонок Е.С., Матвеев А.В., Урюпина О.Я., Ролдугин В.И. // Коллоид. журн. 2018. Т. 80. С. 324.
  22. Zhavoronok E.S., Sedishev I.P., Safonov A.V., Senchihin I.N. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 5. P. 610.
  23. Zhavoronok E.S., Sedishev I.P., Merkulova M.S., Uryupina O.Ya., Senchihin I.N. // Polymer Science B. 2021. V. 63. № 1. P. 31.
  24. Сенчихин И.Н., Жаворонок Е.С., Харитонова Е.В., Ролдугин В.И. // Тонкие хим. технологии. 2016. Т. 11. № 6. С. 98.
  25. Сенчихин И.Н., Жаворонок Е.С., Матвеев А.В., Урюпина О.Я., Ролдугин В.И. // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. Т. 72. № 12. С. 1.
  26. Zhavoronok E.S., Senchikhin I.N., Pchelintsev I.E., Roldughin V.I. // Polymer Science B. 2018. V. 60. № 2. P. 188.
  27. Zhavoronok E.S., Senchikhin I.N. // J. Appl. Polym. Sci. 2020. V. 137. № 44. P. 1.
  28. Smith A. Applied Infrared Spectroscopy: Fundamentals Techniques and Analytical Problem-Solving (Chemical Analysis: a Series of Monographs on Analytical Chemistry and Its Applications). New York; Chichester; Brisbane; Toronto: Wiley-Interscience, 1979.
  29. Silverstein R.M., Webster F.X., Kiemle D.J. Spectrometric Identification of Organic Compounds. Rio de Janeiro: Willey, 2005.
  30. Bellamy L. Infrakrasnye Spektry Slozhnykh Molekul (The Infra-Red Spectra of Complex Molecules). New York: Springer, 1975.
  31. Nakanishi K., Solomon P.A. Infrared Absorption Spectroscopy. San Francisco: Holden Day, 1977.
  32. Garcia F.G., da Silva P.M., Soares B.G., Briones J.R. // Polymer Testing. 2007. V. 26. P. 95.
  33. Lee E., Anjum F. // StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK563240.

Supplementary files


Copyright (c) 2023 И.Н. Сенчихин, М.С. Меркулова, И.П. Седишев, Н.Э. Грамматикова, О.Я. Урюпина, Е.К. Уродкова, Е.С. Жаворонок

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».