Механические свойства гидрогелей поливинилового спирта: роль химических сшивок и физических узлов

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Исследована реокинетика гелеобразования систем на основе водного раствора поливинилового спирта с химическими сшивками и физическими узлами, в том числе гибридных. Для получения гидрогелей в качестве сшивающих компонентов использовали глутаровый альдегид и/или тетраметоксисилан. Установлено, что на начальном этапе гелеобразования (до достижения критической конверсии гелеобразования) эффективность процесса определяется не химической природой сшивок сетки, а концентрацией сшивающего агента. Выполнен сравнительный анализ механических свойств химических, физических и гибридных гидрогелей при разной температуре. Проведение испытаний в квазистатических условиях на одноосное сжатие и растяжение позволило выявить вклад узлов и сшивок сетки в поведение гибридных гидрогелей и их отличительные особенности.

Авторлар туралы

А. Семкина

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: anya.semkina.97@bk.ru
Ресей, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

И. Бакеева

МИРЭА — Российский технологический университет

Email: anya.semkina.97@bk.ru
Ресей, Москва

Н. Кузнецов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: anya.semkina.97@bk.ru
Ресей, Москва

А. Крупнин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: anya.semkina.97@bk.ru
Ресей, Москва

Т. Григорьев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; МИРЭА — Российский технологический университет

Email: anya.semkina.97@bk.ru
Ресей, Москва; Москва

С. Чвалун

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова Российской академии наук; МИРЭА — Российский технологический университет

Email: anya.semkina.97@bk.ru
Ресей, Москва; Москва; Москва

Әдебиет тізімі

  1. Cao D., Zhang X., Akabar M.D., Luo Y., Wu H., Ke X., Ci T. // Artif. Cells, Nanomedicine Biotechnol. 2019. V. 47. № 1. P. 181.
  2. Zhang L., Shen W., Luan J., Yang D., Wei G., Yu L., Lu W., Ding J. // Acta Biomater. 2015. V. 23. P. 271.
  3. Zhao J., Xiong J., Ning Y., Zhao J., Wang Z., Long L., He H., Gou J., Yin T., Tang X., Zhang Y.// Eur. J. Pharm. Biopharm. 2023. V. 185. P. 44.
  4. Peng H., Sun X., Weng W., Fang X. // Polym. Mater. Energy Electron. Appl. 2017. P. 325.
  5. Reghunadhan A., Krishna A., Jose A.J. // Polym. Science and Innovative Applications: Materials, Techniques, and Future Developments. Amsterdam: Elsevier, 2020. P.393.
  6. Rogovina L.Z., Vasil՛ev V.G., Braudo E.E. // Polymer Science C. 2008. V. 50. № 1. P. 85.
  7. Malkin A.Y., Derkach S.R., Kulichikhin V.G. // Gels. 2023. V.9. № 9 (715). P.1.
  8. Nath P.C., Debnath S., Sridhar K., Inbaraj B.S., Nayak P.K., Sharma M. // Gels. 2023. V. 9. № 1. P. 1.
  9. Erol O., Pantula A., Liu W., Gracias D.H. // Adv. Mater. Technol. 2019. V. 4. № 4. P. 1.
  10. Kasai R.D., Radhika D., Archana S., Shanavaz H., Koutavarapu R., Lee D.Y., Shim J. // Int. J. Polym. Mater. Polym. Biomater. 2023. V. 72. № 13. P. 1059.
  11. Kaith B.S., Singh A., Sharma A.K., Sud D. // J. Polym. Environ. 2021. V. 29. № 12. P. 3827.
  12. Sánchez-Cid P., Jiménez-Rosado M., Romero A., Pérez-Puyana V. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. P. 1.
  13. Chamkouri H. // Am. J. Biomed. Sci. Res. 2021. V. 11. № 6. P. 485.
  14. Kuznetsova V.S., Vasilyev A.V., Grigoriev T.E., Zagoskin Y.D., Chvalun S.N., Buharova T.B., Goldshtein D.V., Kulakov A.A. // Stomatologiya. 2017. V. 96. № 6. P. 68.
  15. Chopra H., Singh I., Kumar S., Bhattacharya T., Rahman M.H., Akter R., Kabir M.T. // Curr. Drug Deliv. 2022. V. 19. № 6. P. 658.
  16. Caló E., Khutoryanskiy V.V. // Eur. Polym. J. 2015. V. 65. P. 252.
  17. Shibaev A.V., Philippova O.E. // Polymer Science C. 2022. V. 64. №. 1. P. 26.
  18. Dobrynin A., Tian Y., Jacobs M., Nikitina E., Maw M., Vashahi F., Sheiko S., Ivanov D. // Nat. Mater. 2023. V. 22. № 11. P. 1394.
  19. Hu X., Zhang D., Sheiko S.S. // Adv. Mater. 2018. V. 30. № 26. P. 1.
  20. Maitra J., Shukla V.K. // Am. J. Polym. Sci. 2014. V. 4. № 2. P. 25.
  21. Wang M., Bai J., Shao K., Tang W., Zhao X., Lin D., Huang S., Chen C., Ding Z., Ye J. // Int. J. Polym. Sci. 2021. V. 2021. ID2225426. P. 1.
  22. Ma L., Chai C., Wu W., Qi P., Liu X., Hao J. // Carbohydr. Polym. 2023. V. 305. P. 1.
  23. Dorkhani E., Faryabi A., Noorafkan Y., Heirani A., Behboudi B., Fazeli M.S., Kazemeini A., Keramati M.R., Keshvari A., Ahmadi Tafti S.M. // J. Appl. Biomater. Funct. Mater. 2023. V. 21. P. 1.
  24. Shen Z., Chen F., Zhu X., Yong K.T., Gu G. // J. Mater. Chem. B. 2020. V. 8. № 39. P. 8972.
  25. Mehrotra T., Zaman M.N., Prasad B.B., Shukla A., Aggarwal S., Singh R. // Environ. Sci. Pollut. Res. Environment. Sci. Pollution Res. 2020. V. 27. № 9. P. 9167.
  26. Bolto B., Tran T., Hoang M., Xie Z. // Prog. Polym. Sci. 2009. V. 34. № 9. P. 969.
  27. Hansen E.W., Holm K.H., Jahr D.M., Olafsen K., Stori // Polymer. 1997. V. 38. № 19. P. 4863.
  28. Morandim-Giannetti A. de A., Rubio S.R., Nogueira R.F., Ortega F dos S., Magalhães O. -J., Schor P., Bersanetti P.A. // J. Biomed. Mater. Res. B 2018. V. 106. № 4. P. 1558.
  29. Pirzada T., Shah S.S. // Chem. Eng. Technol. 2014. V. 37. № 4. P. 620.
  30. Чалых А.Е., Герасимов В.К., Кулагина Г.С. // Химия и хим. технология. 2009. Т. 49. № 11. С. 79.
  31. Iler R.K // The Chemistry of Silica. New York: Wiley, 1979
  32. Liu Y., Chen H., Zhang L., Yao X. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2002. V. 25. № 2. P. 95.
  33. Arif Z., Sethy N.K., Mishra P.K., Upadhayay S.N., Verma B. // J. Porous Mater. 2018. V. 25. № 4. P. 1203.
  34. Reis E.F., Campos F.S., Lage A.P., Leite R.C., Heneine L.G., Vasconcelos W.L., Lobato Z.I.P., Mansur H.S. // Mater. Res. 2006. V. 9. № 2. P. 185.
  35. Andrade G.I., Barbosa-Stancioli E.F., Mansur A.A.P., Vasconcelos W.L., Mansur H.S. // J. Mater. Sci. 2008. V. 43. № 2. P. 450.
  36. Dodda J.M., Bělský P., Chmelař J., Remiš T., Smolná K., Tomáš M., Kullová L., Kadlec J. // J. Mater. Sci. 2015. V. 50. № 19. P. 6477.
  37. Peppas N.A., Merrill E.W. //. J Appl Polym Sci.1977. V. 21. P. 1763.
  38. Flory P.J., Rehner J. // J. Chem. Phys. 1943. V. 11. № 11. P. 512.
  39. Bristow G.M., Watson W.F. // Welwyn Garden City: The British Rubber Producers՛ Research Association. 1958. P. 1731.
  40. Jimenez-Vergara A.C., Lewis J., Hahn M.S., Munoz-Pinto D.J. // J. Biomed. Mater. Res. B. 2018. V. 106. № 3. P. 1339.
  41. Mark J.E. // Polymer Data Handbook. New York: Oxford Univ. Press, 1999.
  42. Ghosh J., Hait S., Ghorai S., Mondal D., Heinrich G., Wießner S., Das A., De D. // Research Square. 2021.
  43. El-Sabbagh S.H., Yehia A.A. // Egypt. J. Solids. 2007. V. 30. № 2. P. 157.
  44. Kumar N., Rao V.V. // MIT Int. J. Mech. Eng. 2016. V. 6. № 1. P. 43.
  45. Innocenzi P. // The Sol-to-Gel Transition. Sassari: Springer, 2019.
  46. Winter H. // Polym. Eng. Sci. 1987. V. 27. № 22. P. 1698.
  47. Папков С.П. // Студнеобразное состояние полимеров. М.: Химия. 1974.
  48. Flory P.J. // Principles of Polymer Chemistry. New York: Cornell Univ. Press, 1953.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024