پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانفصلنامه علمی بسپارش2252-04498320181122Magnetic Polymeric Composites and Gels Containing Magnetite Nanoparticlesکامپوزیتها و ژلهای پلیمری مغناطیسی حاوی نانوذرات مگنتیت313156010.22063/basparesh.2018.2216.1431FAعلیرضامورکیپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران0000-0001-9169-093Xسمیراسنجابیپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانعلیرضامهدویانعضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران0000-0002-9224-1324Journal Article20180528Nowadays and with developments in science and technology of nanomaterials, polymers have displayed new capabilities by addition of inorganic nanoparticles like magnetic substances, besides retaining their natural characteristics. To maintain the initial properties, nanoparticles must be dispersed in the polymer matrix uniformly. Various ways have been proposed to improve this dispersion by modification of the nanoparticles surface with organic compounds. These functionalities can even participate in polymerization reactions or help their compatibilization. Most organic polymers can protect these nanoparticles against environmental degradation due to their hydrophobic nature. Magnetic nanoparticles and nanocomposites have several applications in dye, ink, sensors and microprocessors, medicine, controlled drug delivery, catalysts, water treatment and waste separation. Magnetic polymers have become increasingly important because of their properties such as toughness, easy processability, flexibility, elasticity and biocompatibility, as well as reversible chemical and physical changes in response to an external magnetic field. The main feature of these polymers is their ability to respond to changes in external magnetic field, as they quickly undergo microscopic changes structurally by on/off switching of the magnetic field. Magnetic gels and elastomers are some examples of these materials that have attracted much attention recently.امروزه با توسعه دانش و فناوری نانو میتوان در کنار حفظ خواص، با افزودن نانوذرات معدنی، بهویژه ذرات دارای خواص مغناطیسی، قابلیتهای جدیدی را به مواد پلیمری القا کرد. بهمنظور حفظ خواص اولیه، پراکنش نانوذرات در ماتریس پلیمری باید بهخوبی انجام شود. برای بهبود پراکنش در پلیمرهای آلی، راههای گوناگونی ارائه شده است. یکی از آنها، اصلاح سطح نانوذرات با ترکیبات آلی حاوی گروههای عاملدار است که حتی میتوانند در واکنش پلیمرشدن شرکت کنند. اغلب پلیمرهای آلی بهدلیل ماهیت آبگریزی میتوانند از این نانوذرات در برابر تخریبهای محیطی محافظت کنند. نانوذرات و نانوکامپوزیتهای مغناطیسی کاربردهای زیادی در تهیه رنگ، جوهر، حسگرها و ریزپردازندهها، پزشکی، دارورسانی کنترلشده، کاتالیزگرها، تصفیه آب و جداسازی آلایندهها دارند. پلیمرهای مغناطیسی از ویژگیهایی مانند چقرمگی، فرایندپذیری آسان، انعطافپذیری، قابلیت ارتجاعی و زیستسازگاری برخوردارند. بدین سبب و نیز بهدلیل داشتن تغییرات شیمیایی و فیزیکی برگشتپذیر در پاسخ به میدان مغناطیسی خارجی، اهمیت این مواد روزبهروز در حال افزایش است. اصلیترین ویژگی پلیمرهای مغناطیسی، قابلیت آنها در پاسخ به تغییرات میدان مغناطیسی خارجی است. زیرا این پلیمرها وقتی در معرض میدان مغناطیسی خارجی قرار میگیرند، ساختار آنها بهسرعت دچار تغییرات میکروسکوپی میشود. به همین صورت، پس از اینکه اثر میدان مغناطیسی خارجی از بین رفت، بهسرعت بهحالت اولیه خود برمیگردند. ژلها و الاستومرهای پلیمری پاسخگو به میدان مغناطیسی، مثالهایی از این دست هستند که مورد توجه قرار گرفتهاند.پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانفصلنامه علمی بسپارش2252-04498320181122Polymer Crystallization in the Presence of Carbon Nanofillersبلوریشدن پلیمرها در مجاورت نانوپرکنندههای کربنی1425154810.22063/basparesh.2018.2061.1389FAفرشادچرامدانشگاه صنعتی اصفهانمیتراتوکلیعضو هیات علمی0000-0002-1363-6863Journal Article20171127Carbonaceous nanofillers, i.e., fullerene, carbon nanofiber, carbon nanotube, and graphene have emerged as a new class of functional nanomaterials world-wide due to their exceptional electrical, thermal, optical, and mechanical properties. One of the most promising applications of LDCNs is in polymer nanocomposites; these materials endow the polymer matrix with significant physical reinforcement and/or multi-functional capabilities. The relations between properties, structure and morphology of polymers in the nanocomposites offer an effective pathway to obtain novel and desired properties through structural manipulation, wherein the interfacial crystallization and the crystalline structure with the matrix are critical factors. By now, extensive studies have reported that LDCNs are highly effective nucleating agents that can significantly accelerate their crystallization kinetics and/or induce unique crystalline morphologies in nanocomposites. In this paper, a general overview of current sources for polymer induced crystallization in the presence of two-dimensional LDCN in isotactic polypropylene (ipp) and polyethylene is provided by a detail account of the LDCN two-dimensional and derivative, the crystallization kinetics LDCNs with/without flow fields, crystalline modification and interpolar crystalline morphology, the origin of polymer crystal presence in LDCNs on the basis of molecular simulations and experimental practices. نانوپرکنندههای کربنی نظیر فولرن، نانوالیاف کربن، نانولوله کربن و گرافن بهدلیل خواص منحصر بهفرد الکتریکی، گرمایی، نوری و مکانیکی بهعنوان دسته جدیدی از نانومواد در سراسر جهان مطرح شدهاند. از مفیدترین کاربردهای آنها تهیه نانوکامپوزیتهای پلیمری است. این مواد موجب بهبود خواص فیزیکی و افزایش کارکرد ماتریس پلیمری میشوند. ارتباط میان خواص، ساختار و شکلشناسی پلیمرها در نانوکامپوزیتها مسیر موثری را برای دستیابی به خواص جدید و مطلوب ساختاری از راه دستکاری ساختار در اختیار میگذارد که در آن بلوریشدن بینسطحی و ساختار بلوری ماتریس از عوامل بحرانی بهشمار میروند. نانوپرکنندههای کربنی کمبعد (LDCNs) از عوامل هستهزای بسیار موثری هستند که موجب شتابیافتن درخور توجه سینتیک بلوریشدن و القای شکلشناسیهای بلوری منحصر بهفرد در نانوکامپوزیتها میشوند. در این مقاله، پس از مرور LDCN دوبعدی و مشتقات آن، درباره سینتیک بلوریشدن ناشی از LDCNs با و بدون میدانهای جریان، اصلاح بلوری و شکلشناسی بلوری بینقطبی، منشا بلوریشدن پلیمر با وجود LDCNs و اساس شبیهسازی مولکولی و مطالعات تجربی، منابع فعلی درباره بلوریشدن القایی پلیمر در مجاورت LDCN دوبعدی در پلیپروپیلن تکنظم (iPP) و پلیاتیلن بحث میشود.پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانفصلنامه علمی بسپارش2252-04498320181122Polycaprolactone-based Electrospun Composites in Bone Tissue Engineeringکامپوزیتهای الکتروریسیشده بر پایه پلیکاپرولاکتون در مهندسی بافت استخوان2635156210.22063/basparesh.2018.2120.1408FAپیمانشیخ الاسلامی کندلوسیدانشگاه صنعتی بابل، بابل، ایران0000-0003-1599-6667Journal Article20180127Natural bone tissue defects are caused by fractures and aging. The subject of tissue engineering has been raised and developed due to long-term self-healing processes or the lack of regeneration in severe injuries. The most important factors in successful tissue engineering are the selection of suitable cells and scaffolds. Various cells such as osteoblast, embryonic and mesenchymal stem cells are used, but the unique properties of mesenchymal cells have led to extensive application in the tissue engineering. Electrospinning is the one among several techniques to obtain scaffolds. In electrospinning method, because of the similarity of nanofibers with the extracellular matrix of the native tissue, the choice of different materials, the high surface area/volume ratio and the reconstruction of the tissue more than other methods have been considered. Polycaprolactone is a synthetic biopolymer that is widely employed in medical applications. The most important advantages of this polymer are high mechanical strength, simple processability, low toxicity, low immunogenicity. Mainly, the polymers are combined with ceramics to achieve the desired mechanical properties. Bone tissue engineering scaffolds should be biocompatible, biodegradable, high strength, porous, micro-scale pore size, and have smooth, uniform and free-bead morphology. Surface roughness and hydrophilicity of a membrane facilitates cellular behavior. The purpose of this research was the characterization and evaluation of polyacroplactone-based electrospinning scaffolds for bone tissue repair.<span class="a"><span lang="AR-SA">بافت استخوان طبیعی در اثر شکستگیها و پیری دچار نقص میشود. با توجه به روند خودترمیمی طولانیمدت یا بازسازینشدن در آسیبهای شدید، موضوع مهندسی بافت مطرح شده است. مهمترین عوامل موفقیت در مهندسی بافت، بهکارگیری سلول و داربست مناسب است. بدین منظور، سلولهای متنوعی همچون استخوانسازها و سلولهای بنیادی جنینی و مزانشیمی استفاده میشوند. ولی ویژگیهای منحصربهفرد سلولهای مزانشیمی موجب شد تا کاربرد گستردهای در حوزه مهندسی بافت پیدا کنند. فنون مختلفی مانند الکتروریسی نیز برای ساخت داربست وجود دارد. روش الکتروریسی بهدلیل شباهت نانوالیاف با ماتریس خارج سلولی بافت طبیعی، قابلیت انتخاب مواد مختلف، نسبت سطح به حجم زیاد الیاف و بازسازی هرچه بیشتر بافت نسبت به سایر روشها مورد توجه قرارگرفتهاست. پلیکاپرولاکتون زیستپلیمری سنتزی است که بهطور گسترده در کاربردهای پزشکی استفاده میشود. مهمترین مزایای استفاده از این نوع پلیمر، استحکام مکانیکی زیاد، فراورشپذیری ساده، سمیت کم و تحریک ضعیف سامانه ایمنی است. بهطور عمده پلیمرها را بهمنظور دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب با سرامیکها کامپوزیت میکنند. داربستهای مهندسی بافت استخوان باید زیستسازگار، زیستتخریبپذیر، مستحکم، متخلخل، دارای اندازه تخلخل میکرومتری و از نظر شکلشناسی، صاف، یکنواخت و بدون گره باشند. همچنین، زبری سطحی و آبدوست بودن غشا سبب آسانشدن رفتارهای سلولی میشود. هدف از این پژوهش، ارزیابی و مشخصهیابی داربستهای الکتروریسیشده بر پایه پلیکاپرولاکتون در بازسازی و ترمیم بافت استخوان بودهاست.</span></span>پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانفصلنامه علمی بسپارش2252-04498320181122CO2-Responsive Polymers. Part I. Fundamental Concepts and Classificationپلیمرهای پاسخگو به کربن دیاکسید: 1- مفاهیم بنیادی و دستهبندی3644156410.22063/basparesh.2018.2065.1391FAسجادآوردانشکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایرانعباسرضایی شیرین آبادیدانشکده علوم شیمی و نفت، گروه پلیمر و مواد، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران0000-0002-5567-9343Journal Article20171127Stimuli-responsive systems, which have the ability to respond to external or internal stimuli through transition behaviors, constitute the most exciting scientific areas of smart materials. In recent years, the use of carbon dioxide (CO2), as a trigger in smart systems, has received great attention because it is inexpensive, available and abundant in nature. Some of various CO2-responsive materials include polymers, latexes, solvents, solutes, gels, surfactants, and catalysts. CO2-responsive materials reveal a reversible transition state (from neutral to charge state and vice versa) in response to environmental changes. The most important feature of these systems is that, during these transitions CO2 does not accumulate in a system upon repeated cycles. To have CO2-responsiveness in systems, CO2-responsive moieties are required in the structure of materials; these moieties can be a surfactant, monomer, initiator or solvent. Therefore, in this review, we start from recalling the chemical concepts of the CO2-responsive functional groups as well as presenting the fundamental principles of CO2-responsivity. Since, among the CO2-responsive materials that have been developed, polymer-based materials are of particular interest, in continue, we have provided some examples of systems including CO2-responsive polymers.سامانههای پاسخگو به محرک که قابلیت پاسخگویی به محرکهای داخلی یا خارجی را از طریق رفتارهای حالت گذار دارند، از زمینههای علمی مورد توجه در عرصه مواد هوشمند هستند. در سالهای اخیر، استفاده از کربن دیاکسید (CO<sub>2</sub>) بهعنوان محرک در سامانههای هوشمند توجه زیادی را جلب کرده است. زیرا این ماده ارزان، در دسترس و در طبیعت فراوان است. برخی از مواد پاسخگو به CO<sub>2</sub> شامل پلیمرها، لاتکسها، حلالها، حلشوندهها، ژلها، عوامل سطحفعال و کاتالیزگرها هستند. مواد پاسخگو به CO<sub>2</sub> تغییر حالت برگشتپذیر (از حالت خنثی به باردار یا برعکس) در پاسخ به تغییرات محیطی نشان میدهند. ویژگی بسیار مهم این سامانهها، انباشته نشدن CO<sub>2</sub> در طول حالتهای گذار در سامانه طی چرخههای تکرارشونده است. شرط پاسخگوبودن به CO<sub>2</sub> در سامانهها، وجود بخشهای پاسخگو به CO<sub>2</sub> در ساختار مواد است. این بخشها میتوانند عامل سطحفعال، مونومر، آغازگر یا حلال باشند. در کار حاضر، ابتدا به شرح مفاهیم شیمیایی گروههای عاملی پاسخگو به CO<sub>2</sub> و ارائه اصول اساسی پاسخگویی به CO<sub>2</sub> پرداخته میشود. در میان مواد پاسخگو به CO<sub>2</sub> که توسعه یافتهاند، مواد بر پایه پلیمر از اهمیت خاصی برخوردارند. بنابر این در ادامه برخی از کاربردها، شامل سامانههای پلیمرهای پاسخگو به CO<sub>2</sub>، مرور میشوند.پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانفصلنامه علمی بسپارش2252-04498320181122Application of 3D Printing Technology in Novel Drug Delivery Systems: A Reviewمروری بر کاربرد فناوری چاپ سهبعدی در سامانههای نوین دارورسانی4556157310.22063/basparesh.2018.2163.1421FAآرزومشاکگروه سامانه های دارورسانی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، صندوق پستی 115-14965آزادهغاییبخش مهندسی پزشکی، گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهرانحمیدموبدیپژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانJournal Article20180417In 3D printing process, objects are made using a digital model data by adding a material, as layer by layer, to produce a desired geometry. In recent years, the application of 3D printing technology has been considered for the manufacture of pharmaceutical products with the ability of controlled drug delivery. The advantages of this approach include the ability to prepare personalized dosage forms for each patient with complex geometrical shapes along with simultaneous loading of several different drugs and excipients. Manufacturing of products containing low-solubility drugs, potent drugs and peptides as well as achieving the release of multi-drugs profiles are possible through 3D printing technique. The prepared dosage forms by 3D printing method based on patient's needs in considering his/her age, race, weight and gender could achieve more drug efficacy and less toxicity and side effects. 3D printers are of different types according to the working methods and initial materials. The most suitable techniques for 3D printing of medicines are nozzle-based deposition, printing-based inkjet systems and stereolithography. It is necessary to consider several parameters such as drug stability and drug loading capacity in a 3D printing technology to acquire an optimal drug release profile. This review introduces 3D printing technique and the related hardware commonly used. This article also summarizes the variety of dosage forms obtained using this technology.در فرایند چاپ سهبعدی، اجسام بهکمک مدل دیجیتالی با قرارگیری لایهبهلایه مواد روی هم ساخته میشوند. در سالهای اخیر، کاربرد روش چاپ سهبعدی در ساخت فراوردههای دارویی با قابلیت رهایش کنترلشده دارو مورد توجه قرار گرفته است. از مزایای این روش میتوان به قابلیت ساخت اشکال دارویی سفارشی برای هر بیمار با شکل هندسی پیچیده همراه با بارگذاری همزمان چند دارو و مواد افزودنی مختلف اشاره کرد. این فن برای ساخت فراوردههای حاوی داروهای کممحلول، پپتیدها، داروهای قوی و دستیابی به الگوی رهایش چنددارویی استفاده میشود. اشکال دارویی چاپشده با این روش بر اساس نیاز هر بیمار با درنظر گرفتن سن، نژاد، وزن و جنسیت دارای اثربخشی بیشتر و سمیت و عوارض جانبی کمتر هستند. چاپگرهای سهبعدی از لحاظ روش کار و نوع مواد اولیه، انواع مختلفی دارند. در عرصه پزشکی سه نوع چاپگر شامل چاپگرهای رسوبی نازلی، جوهرافشان و لیتوگرافی سهبعدی رایجتر هستند. ضروری است، برای بهدست آوردن نیمرخ رهایش مطلوب دارو، پارامترهایی مانند پایداری دارو و ظرفیت بارگذاری آن در هر روش چاپ درنظر گرفته شوند. در این مقاله، فن چاپ سهبعدی و سختافزارهای آن معرفی و پژوهشهای انجامشده در سالهای اخیر در زمینه رهایش کنترلشده دارو نیز مرور میشود.پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایرانفصلنامه علمی بسپارش2252-04498320181122Effect of Material Parameters on Pot Life of Composite Solid Propellant Based on Hydroxyl-Terminated Polybutadiene: A Short Reviewمروری کوتاه بر اثر پارامترهای مواد بر عمر کاربری پیشرانه جامد کامپوزیتی بر پایه پلیبوتادیان با گروه هیدروکسیل انتهایی5768156110.22063/basparesh.2018.2152.1418FAعباسکبریتچیعضو هیئت علمی/دانشگاه جامع امام حسین (ع)هادیمحمدتقی نژاددانشگاه جامع امام حسین (ع)Journal Article20180317Studying the material parameters in relation to the pot life of composite solid propellant (energetic composite) based on hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) is important in production of large and medium scale grains. The present article is a review on extending the pot life of energetic composites based on HTPB using bicurative curing system of toluene diisocyanate (TDI) and isophorone diisocyanate (IPDI). Moreover, the effect of dibutyltin dilaurate (DBTDL) and ferric tris(acetyl acetonate) (FeAA), as curing catalysts, on curing reaction and pot life is studied. The studies showed that pot life extension of energetic composite is possible by tuning the material parameters such as type of curing agent, curing catalyst, plasticizer type and microstructure of HTPB. This can be obtained through primary and binary curatives, tuning the content of curing catalyst and plasticizer and by high cis- or high trans-HTPBs. Highest viscosity in energetic composite slurries has been obtained for TDI system and lowest one has been found for IPDI system. Bicurative curing system has shown a moderate viscosity range. Constant rates of k1 and k2 in both HTPB-IPDI and HTPB-TDI systems are increased by catalyst content. By increasing the vinyl content in HTPB, viscosity is increased. Also, the extension and pot life have been promoted by cis and trans contents or lowered vinyl content in HTPB microstructure.مطالعه اثر پارامترهای مواد بر عمر کاربری کامپوزیتهای پرانرژی بر پایه پلیبوتادیان با هیدروکسیل انتهایی (HTPB) برای تولید دانههای متوسط و بزرگ حائز اهمیت است. در این مقاله، افزایش عمر کاربری کامپوزیتهای پرانرژی بر پایه HTPB، از راه بهکارگیری سامانه پخت دوگانه متشکل از TDI و IPDI مطالعه شدهاست. همچنین، اثر دو کاتالیزگر پخت دیبوتیلتین دیلورات (DBTDL) و فریک تریس استیلاستونات (FeAA) بر واکنش پخت و میزان عمر کاربری مطالعه شدهاست. افزایش عمر کاربری کامپوزیتهای پرانرژی با استفاده از پارامترهای مواد نظیر نوع عامل پخت، کاتالیزگر، نرمکننده و ریزساختار رزین HTPB انجامپذیر است. این کار با استفاده از عوامل پخت یگانه و دوگانه و مقایسه آنها با یکدیگر، همچنین تغییر درصد کاتالیزگر و نرمکننده و استفاده از HTPB با درصد سیس و ترانس زیاد انجامپذیر است. برای دوغاب کامپوزیتهای پرانرژی بیشترین گرانروی برای سامانه TDI، کمترین گرانروی برای IPDI و سامانه عامل پخت دوگانه دارای گرانروی متعادل و بهینه است. ثابتهای سرعت k<sub>1</sub> و k<sub>2</sub> برای هردو سامانه HTPB-IPDI و HTPB-TDI با افزایش غلظت کاتالیزگر زیادشده و با افزایش محتوای وینیلی در ریزساختار HTPB، گرانروی افزایش مییابد. با ازدیاد محتوای سیس و ترانس و کاهش محتوای وینیلی درصد ازدیاد طول بهبود یافته و عمر کاربری افزایش مییابد.