The rheological behavior of chemically crosslinked hydrogels based on poly(acrylamide)

• Autorzy: Neamtu I. , Nita L. E. , Bercea M. , Chiriac A. P.

Warianty tytułu

PL

Właściwości reologiczne chemicznie usieciowanych hydrożeli na podstawie poli(akryloamidu)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effects of different ratios of monomer/crosslinking agent and initiator/activator (potassium peroxydisulfate/ascorbic acid) concentrations on the polymerization of acrylamide (AAm) crosslinked with N,N-methylene-bis-acrylamide (Bis) were studied by dynamic oscilatory testing and gel point (GP) quantitative determination. In the studied conditions, rheological response of PAAm gelation - elastic and viscous moduli, loss tangent and complex dynamic viscosity - indicates these properties could transit between elasticity and viscoelasticity dependently on the reaction time and reactants' ratios. After a certain induction period during which the elastic modulus is close to zero, it increases monotonically until equilibrium is reached.

PL

Metodą reometrycznych badań in situ scharakteryzowano właściwości lepkosprężyste w obszarze przemiany żelowania hydrożeli na podstawie poli(akryloamidu) (PAAm) sieciowanych N,N-metyleno-bis-akryloamidem (Bis) w roztworze wodnym układem redoksy nadtlenodisiarczan potasu (KPS, inicjator)-kwas askorbinowy (AAsc, aktywator). Określono wpływ stosunków masowych monomer/związek sieciujący (w przedziale od 0,01/0,99 % mas. do 99,67/0,33 % mas.) oraz KPS/AAsc (tabele 1 i 2) na wartości modułów sprężystości (G') i stratności (G"), kompleksowej lepkości dynamicznej (?*), tangensa kąta stratności (tan ?) a także czasu żelowania (GP) (tabela 3, rys. 1-3); badania reometryczne prowadzono w stałych warunkach: (temp. 22°C, ?=0,1Hz, s=0,1MPa). Ustalono, że badana charakterystyka reologiczna hydrożeli zmienia się w zależności od stopnia usieciowania (czasu pomiaru w trakcie żelowania in situ) od sprężystej do lepkosprężystej. Określono optymalne warunki żelowania z punktu widzenia końcowego zastosowania hydrożelu.

Słowa kluczowe

EN

hydrogel; poly(acrylamide); redox initiation; viscoelastic properties; gel point; dynamic oscillatory method; in situ testing

PL

hydrożel; poliakryloamid; inicjowanie redoksy; właściwości lepkosprężyste; punkt żelowania; metoda oscylacyjna dynamiczna; badania in situ

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 54, nr 11-12
• Strony: 795--800
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Neamtu I.

autor

Nita L. E.

autor

Bercea M.

autor

Chiriac A. P.

• "Petru Poni" Institute of Macromolecular Chemistry Grigore Ghica Voda Alley No. 41 A, 700487 IASI, Romania

Bibliografia

• 1. Peppas N. A., Lustig S. R. in: "Hydrogels in Medicine and Pharmacy" (Ed. Peppas N. A.), Boca Raton, 1986, vol. 1, pp. 57-83.
• 2. Peppas N. A., Huang Y., Torres-Lugo M., Ward J. H., Zhang J.: Annu. Rev. Biomed. Eng. 2000, 2,9.
• 3. Kowalski S., Sikora M., Tomasik P., Krystyjan M.: Polimery 2008, 53,457.
• 4. Gierszewska-Druzyriska M., Ostrowska-Czubenko J.:Polimery 2007,52,517.
• 5. Chambon E, Winter H. H.: J. Rheol. 1987,31, 683.
• 6. Dusek K., Duskova-Smrckova M.: Progr. Polym. Sci. 2000, 25,1215.
• 7. Winter H. H., Chambon R: J. Rheol 1986, 30, 367.
• 8. Hodgson D. R, Amis E. J.: Macromolecules 1990, 23, 2512.
• 9. Muller R., Gerard E., Dugand P., Rempp P., Gnanou Y: Macromolecules 1991,24,1321.
• 10. Martin J. E., Adolf D., Wilcoxon J. P.: Phys. Rev. A 1989, 39,1325.
• 11. Przybylski J.: Polimery 2008, 53,440.
• 12. Isyk B., Kys M.: J. Appl Polym. Sci. 2004,94,1526.
• 13. Lopatin V. V., Askadskii A. A., Peregudov S. A., Vasil'ev G. V.: J. Appl Polym. Sci. 2005, 96,1043.
• 14. Foegeding E. A., Gonzalez C, Hamann D. D., Case S.: Pood Hydrocolloid 1994, 8,125.
• 15. Nossal R.: Macromolecules 1985,18,49.
• 16. Flory P. J.: "Principles of Polymer Chemistry", Cornell University Press, Ithaca 1953.
• 17. Odian G.: "Principles of Polymerization", McGraw--Hill, New York 1970.
• 18. Kizilay M. Y, Okay O.: Polymer 2003, 44, 239.
• 19. Takata S., Norisuye T., Shibayama M.: Macromolecules 1999,32,3989.
• 20. Misra G. S., Gupta C. V.: Makromol Chem, 1973,165, 205.
• 21. Nita L. E., Chiriac A. P., Neamtu I., Bercea M.: Rheol Ada 2007, 46(5), 595.