ВЛАСТИВОСТІ ГІБРИДНИХ ГІДРОГЕЛІВ З ДОДАВАННЯМ МОДИФІКОВАНОГО КРОХМАЛЮ ТА ГЛИНИ МОНТМОРИЛОНІТОВОГО ТИПУ

Анотація

Мета. Метою наукової роботи є розробка технології одержання гібридних гідрогелевих матеріалів на основі полімерної композиції полівінілового спирту з додаванням модифікованого крохмалю та глини монтморилонітового типу і вивчення їх сорбційних властивостей.

Методика. Для створення основи гібридних гідрогелевих матеріалів використовували суміш 10% розчину полівінілового спирту (ПВС) та 5% розчину карбоксиметильованого крохмалю (КМК) у співвідношенні 1:1. В якості наповнювача гідрогелів використовували глину монтморилонітового типу у вигляді порошку в кількості від 1 до 10 об’ємних частин. Гібридні гідрогелі отримували шляхом однократного заморожування протягом 24 годин при температурі -15 ^оС, в результаті якого відбувалося кріоструктурування. Вологість гідрогелевих матеріалів визначали на аналізаторі вологості МА-50 R Radwag при температурі 70 ^оС. Для оцінки впливу кількості глини монтморилонітового типу в композиції ПВС/КМК на властивості гібридних гідрогелевих матеріалів досліджували гравіметричним методом сорбційні характеристики композицій.

Результати. Розроблено технологію одержання гібридних гідрогелевих матеріалів методом кріоструктурування. В результаті аналізу сорбційних властивостей гібридних гідрогелевих матеріалів встановлено, що введення глини монтморилонітового типу призводить до повної зміни характеру кривих сорбції. Спостерігається колапс гідрогелевих систем, а сорбція падає з 1000% до 250% з досягненням рівноважного значення протягом 72 годин. При вмісті 1 об’ємної частини глини сорбція знижується на 270% і становить в рівноважному стані 720%. Максимальне зниження сорбції на 480% спостерігається для зразків, які містять 5 об’ємних частин глини і становить в рівноважному стані 300%.

При дослідженні десорбції гібридних гідрогелевих матеріалів було встановлено, що додавання глини монтморилонітового типу уповільнює процес десорбції гідрогелів на основі ПВС/КМК. Встано­вили, що полімерні композиції на основі ПВС з карбоксиметильованим крохмалем у співвідношенні 1:1 з додаванням глини у кількості 1–2 об’ємні частини можна рекомендувати для одержання кріогідрогелів з підвищеними сорбційними властивостями та уповільненою швидкістю висихання.

Наукова новизна полягає у визначенні впливу додавання глини монтморилонітового типу у композицію на основі ПВС з КМК для одержання гідрогелів методом кріоструктурування. Встановлено, що додавання глини призводить до колапсу гібридних гідрогелевих матеріалів під дією води, та уповільненню десорбційних властивостей гібридних гідрогелів.

Практична значимість. Розроблено технологію одержання гібридних гідрогелевих матеріалів на основі суміші полівінілового спирту та карбоксиметильованого крохмалю з додаванням глини монтморилонітового типу методом кріоструктурування, визначено можливість регулювання сорбційних властивостей гідрогелів шляхом введення глини.