199536. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ultravékony metszetek készítésére alkalmas, térhálósított epoxipolimer-alapú kompozíció előállítására
HU 199536 B 2 A találmány tárgya olyan térhálósított epoxipolimer-alapú kompozíció előállítása, amelyből ultravékony metszetek készíthetők, elektronmikroszkópos vizsgálat céljára. Biológiai preparátumok (szövetek, baktériumot, stb.), mesterséges makromolekulák (különböző műanyagok), valamint fémek és szervetlen sók, ásványok morfológiai vizsgálatánál az első lépés, hogy a vizsgálandó anyagot olyan formába hozzuk, hogy az elektronsugárral átvilágítható legyen. A vizsgálandó minták igen nagy részénél — különösen a biológiában és a polimerkutatásban — az anyagból néhány tíz nm vastagságú ultra vékony metszetet készítenek. A metszetek a legritkábban készíthetők közvetlenül, előbb valamilyen — a vizsgálandó anyaggal megközelítően azonos keménységű és azzal kémiai reakcióba nem lépő, elektronmikroszkópban önálló szerkezettel nem rendelkező — anyagba kell a vizsgálati mintákat beágyazni. A műanyagba ágyazás technikáját Newman, Borysko és Swerdlow már 1949-ben bevezette. A beágyazási technológia finomításával jó eredményeket értek el, de komoly problémát jelent, hogy a beágyazóanyagként használt metakrilátgyanták a legtöbb vizsgálandó anyaggal kölcsönhatásba lépnek, és így az eredeti anyagszerkezet módosul. Beágyazóanyagként kipróbálták a poliészter- és epoxigyantákat is. Az epoxigyanták általában megfelelő beágyazóanyagnak bizonyultak. A J. Ultrastruct. Rés. 20, 346—355 (1967) folyóiratban H. D. Coulter cikke, a Stain Technoi. 39, 111— 114 (1964) folyóiratban H. H. Mollenhauer cikke és a 3 933 718 lajstromszámú, egyesült államokbeli szabadalmi leírásban különböző polimeralapú beágyazóanyagokat és beágyazási technológiákat ismertetnek. Az ismert beágyazóanyagoknak az a hátránya, hogy a kikeményedett gyanta rideg, a metszet készítésekor törik, továbbá átlátszóságuk sem kielégítő. Azt találtuk, hogy a fenti hátrányok kiküszöbölhetők, ha nem dián-diglicidil-éter epoxi prepolimert, hanem alifás polioldiglicidil-éter epoxi prepolimert alkalmazunk kiindulási anyagként. Különösen előnyös tulajdonságú, így fokozottan átlátszó, rugalmas beágyazó anyagot nyerünnk, ha ezt a speciális epoxi prepolimert meghatározott összetételű gyorsító kompozíció jelenlétében térhálósítjuk. Epoxipolimerként glicerin-di, tri-, vagy tetraglicidilétert, neopentilglikol-diglicidil-étert vagy pentaeritrit-tetraglicidil-étert alkalmazunk. A találmány szerinti eljárásban használt gyorsító kompozíció összetétele pedig a következő: 70—90 tömeg% 2,4,6-tris(dimetil-amino)-fenol, 0—20 tömeg% 2,6-di(dimetil-arçiino) -fenol és 0,5—10 tömeg% desztillált fenol. 1 Térhálósítóként aromás dikarbonsavanhidridet alkalmazunk. Ha szobahőmérsékleten térhálósodé beágyazóanyagot kívánunk előállítani, a prepolimert 4,4’-diamino-3,3’-dimetil-diciklohexil-metánnal térhálósítjuk gyorsító jelenléte nélkül. A találmány szerinti térhálósított kompozíció előállításánál 45—65 tömegrész epoxi prepolimert éspedig glicerin-triglicidil-étert, vagy neopentil-glikol-diglicidil-étert, vagy pentaeritrit-tetraglicidil-étert elegyítünk 35— 52 tömegrész aromás, dikarbonsavanhidrid-térhálósítóval és 3—5 tömegrész mennyiségű, fenti összetételű, gyorsító kompozícióval, az így nyert elegybe beágyazzuk a vizsgálandó anyagot, majd a kompozíciót 40— 60°C hőmérsékleten polimerizáljuk 60—80 órán keresztül. Ügy is eljárhatunk, hogy 70— 80 tömegrész epoxi prepolimert, éspedig glicerin-triglicidil-étert vagy neopentilglikol-diglicidil-étert vagy és pentaeritrit-tetraglicidil-étert 30—20 tömegrész 4,4’-diamino-3,3’-dimetil-diciklohexil-metán térhálós ítóval elegyítjük, az elegybe beágyazzuk a vizsgálandó anyagot, majd a kompozíciót 20—30°C hőmérsékleten polimerizáljuk 70—100 órán keresztül. Az így nyert térhálósított kompozícióból ult»avékony metszetek készíthetők, anélkül, hogy a beágyazóanyag eltörne, vagy megrepedne. Az előállított metszetek tökéletesen átlátszóak és elektronmikroszkóp alatt minden zavaró körülménytől mentesen vizsgálhatók. A prepolimer és a térhálósító minőségi és mennyiségi arányának változtatásával keményebb vagy puhább anyag beágyazására alkalmas kompozíció állítható elő. Aromás savanhidrid térhálósítóként előnyösen dodecil-borostyánkő-savanhidrid és metil-norborén-2,3-dikarbonsavanhidrid elegyét, vagy metil-hexahidro-ftálsavanhidridet alkalmazhatunk. Ha térhálósítóként nem aromás savanhidridet, hanem 4,4’-diamino-3,3’-dimetil-dicikiohexil-metánt alkalmazunk, lehetővé válik a rendszer szobahőmérsékleten történő keményítése. Ilyen rendszert hőre érzékeny, vagy szerkezetét a hőmérséklettel változtató anyagok ágyazására alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példákkal mutatjuk be. 1. példa 50 tömegrész glicerin-triglicidil-étert öszszekeverünk 46 tömegrész metil-hexahidroftálsavanhidriddel és 4 tömegrész gyorsító kompozícióval, amelynek összetétele a következő: 70 tömeg% 2,4,6-trisz(dimetil-amino)fenol, 20 tömeg% 2,6-di(dimetil-amino)-fenol és 10 tömeg% desztillált fenol. A keverékbe beágyazzuk a vizsgálandó anyagot, majd 60°C-on 72 órán át polimerizáljuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
