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

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

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.

Sobre autores

А. Семкина

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

Autor responsável pela correspondência
Email: anya.semkina.97@bk.ru
Rússia, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

И. Бакеева

МИРЭА — Российский технологический университет

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

Н. Кузнецов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

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

А. Крупнин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

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

Т. Григорьев

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

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

Bibliografia

  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.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024