Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc tính và nghiên cứu tính chất vật lý - hóa học của hydrogels polyvinyl alcohol thiolated đã được liên kết chéo
Tóm tắt
Quá trình biến đổi và liên kết chéo polyvinyl alcohol (PVA) bằng phương pháp thiolation sử dụng axit thioglycolic (TGlA) cùng với nhiều chất liên kết chéo khác nhau đã được thực hiện. Hydrogels PVA thiolated đã được liên kết chéo (TPVA) được xác định bằng phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), nhiệt phổ quét vi sai (DSC), nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi hồng ngoại biến đổi kết hợp với phân tích nhiệt (TG-FTIR). Quá trình liên kết chéo của vật liệu thu được đã được thực hiện bằng ba chất liên kết chéo là natri trimetaphosphate (STMP), glyoxal và axit boric. Ảnh hưởng của este hóa và liên kết chéo đối với các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu đã được nghiên cứu. XRD cho thấy rằng sau khi liên kết chéo, độ tinh thể của hydrogels TPVA đã giảm. Các kết quả này còn được củng cố thêm bởi những quan sát DSC. Độ ổn định nhiệt của hydrogels TPVA được cải thiện. Một sự biến thiên đáng kể trong nhiệt độ phân hủy ban đầu đã được quan sát đối với các mẫu liên kết chéo khác nhau STMP có nồng độ TGlA và các chất liên kết chéo khác nhau. Các nghiên cứu TG-FTIR kết hợp của các mẫu liên kết chéo ở các nhiệt độ khác nhau cho thấy sự phát triển của khí chứa lưu huỳnh (dichloroform và carbon monosulfide) là nổi bật đối với vật liệu này.
Từ khóa
#polyvinyl alcohol #thiolation #hydrogels #liên kết chéo #nhiệt phân tích #tinh thể #ổn định nhiệtTài liệu tham khảo
Katia CS, Figueiredo LM, Alves C, Borges P (2009) Poly(vinyl alcohol) films crosslinked by glutaraldehyde under mild conditions. J Appl Polym Sci 111:3074–3080. doi:10.1002/app.29263
Xiao S, Huang RYM, Feng X (2006) Preparation and properties of trimesoyl chloride crosslinked poly(vinyl alcohol) membranes for pervaporation dehydration of isopropanol. J Membr Sci 286:245–254. doi:10.1016/j.memsci.2006.09.042
Sahmetlioglu E, Yuruk H, Toppare L, Cianga I, Yacci Y (2004) Synthesis and characterization of conducting copolymers of poly(vinyl alcohol) with thiophene side-groups and pyrrole. Polym Int 53:2138–2144. doi:10.1002/pi.1644
Yang JM, Su YW, Leu TL, Yang MC (2004) Evaluation of chitosan/PVA blended hydrogel membranes. J Membr Sci 236:39–51. doi:10.1016/j.memsci.2004.02.005
Liu Z, Dong Y, Men H, Jiang M, Tong J, Zhou J (2012) Post-crosslinking modification of thermoplastic starch/PVA blend films by using sodium hexametaphosphate. Carbohydr Polym 89:473–477. doi:10.1016/j.carbpol.2012.02.076
Zhai M, Yoshii F, Kume T, Hashim K (2002) Syntheses of PVA/starch grafted hydrogels by irradiation. Carbohydr Polym 50:295–303. doi:10.1016/S0144-8617(02)00031-0
Yuan HK, Ren J, Ma XH, Xu ZL (2011) Dehydration of ethyl acetate aqueous solution by pervaporation using PVA/PAN hollow fiber composite membrane. Desalination 280:252–258. doi:10.1016/j.desal.2011.07.002
Zhao B, Lu CH, Liang M (2007) Solvent-free esterification of poly(vinyl alcohol) and maleic anhydride through mechanochemical reaction. Chin Chem Lett 18:1353–1356. doi:10.1016/j.cclet.2007.09.019
Shermergom IM, Kamardin YB (1965) Study of interfacial esterification of polyvinyl alcohol (PVA). Polym Sci U.S.S.R. 7:2364–2369. doi:10.1016/0032-3950(65)90177-2
Dave R, Madamwar D (2006) Esterification in organic solvents by lipase immobilized in polymer of PVA–alginate–boric acid. Process Biochem 41:951–955. doi:10.1016/j.procbio.2005.10.019
Elena VB, Anis A, Sri B, Alvarez ZE, Sammy LI, Chana V, Basiuk A (2009) Poly(vinyl alcohol)/CNT composites: an effect of cross-linking with glutaraldehyde. Superlatt Microstr 46:379–383. doi:10.1016/j.spmi.2008.10.007
Priscila MA, Rosemary AC, Izabel CFM, Carla GL, Ana-Mônica QB, Paulo JAS (2011) Development of films based on blends of gelatin and poly(vinyl alcohol), cross linked with glutaraldehyde. Food Hydrocoll 25:1751–1757. doi:10.1016/j.foodhyd.2011.03.018
Takei T, Ikeda K, Ijima H, Kawakami K (2011) Fabrication of poly(vinyl alcohol) hydrogel beads cross-linked using sodium sulfate for microorganism immobilization. Process Biochem 46:566–571. doi:10.1016/j.procbio.2010.10.011
Atta MA, Nermine EM, Arndt KF (2006) Swelling characteristics of pH and thermo-sensitive cross-linked polyvinyl alcohol grafts. J Polym Res 13:53–63. doi:10.1007/s10965-005-9004-z
Shafee EE, Naguib HF (2003) Water sorption in cross-linked poly(vinyl alcohol) networks. Polymer 44:1647–1653. doi:10.1016/S0032-3861(02)00865-0
Peng F, Lu L, Sun H, Wang Y, Liu J, Jiang Z (2005) Hybrid organic–inorganic membrane: solving the tradeoff between permeability and selectivity. Chem Mater 17:6790–6796. doi:10.1021/cm051890q
Shengju W, Fengting L, Hongtao W, Lin F, Bingru Z, Guangtao L (2010) Effects of poly (vinyl alcohol) (PVA) content on preparation of novel thiol-functionalized mesoporous PVA/SiO2 composite nanofiber membranes and their application for adsorption of heavy metal ions from aqueous solution. Polymer 51:6203–6211. doi:10.1016/j.polymer.2010.10.015
Yoon SD, Chough SH, Park HR (2007) Preparation of resistant starch/poly(vinyl alcohol) blend films with added plasticizer and crosslinking agents. J Appl Polym Sci 106:2485–2493. doi:10.1002/app.26755
Uslu H, Daştan A, Altaş A, Yayli O, Atakol M, Aksu L (2007) Preparation and characterization of PVA/Boron polymer produced by an electrospinning technique. E-Polymer 133:1–6. doi:10.1007/s10965-011-9607-5
Zhang Y, Peter CZ, David E (2010) Crosslinking reaction of poly(vinyl alcohol) with glyoxal. J Polym Res 17:725–730. doi:10.1007/s10965-009-9362-z
Miyazaki T, Yuuki T, Sachiko A, Takahiko I, Akie H, Keiko E (2010) Role of boric acid for a poly (vinyl alcohol) film as a cross-linking agent: melting behaviors of the films with boric acid. Polymer 51:5539–5549. doi:10.1016/j.polymer.2010.09.048
Zhang HZ, Liu BL, Luo R, Wu Y, Lei D (2006) The negative biodegradation of poly(vinyl alcohol) modified by aldehydes. Polym Degrad Stab 91:1740–1746. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2005.11.019
Peng Z, Kong LX (2007) A thermal degradation mechanism of polyvinyl alcohol/silica nanocomposites. Polym Degrad Stab 92:1061–1071. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2007.02.012
Gupta B, Anjum S, Ikram S (2013) Prepration of thiolated polyvinyl alcohol hydrogels. J Appl Polym Sci 129:815–821. doi:10.1002/APP.38856
Gupta B, Anjum S, Ikram S (2013) Physicochemical studies of crosslinked thiolated polyvinyl alcohol hydrogels. Polym Bull. doi:10.1007/s00289-013-0965-5
Dominguez L, Yue Z, Economy J, Mangun CL (2002) Design of polyvinyl alcohol mercaptyl fibers for arsenite chelation. React Funct Polym 53:205–215. doi:10.1016/S1381-5148(02)00174-8
Gupta B, Agarwal R, Alam MS (2013) Preparation and characterization of polyvinyl alcohol-polyethylene oxide-carboxymethyl cellulose blend membranes. J Appl Polym Sci 127:1301–1308. doi:10.1002/app.37665
Hasimi A, Stavropoulou A, Papadokostaki KG, Sanopoulou M (2008) Transport of water in polyvinyl alcohol films: effect of thermal treatment and chemical crosslinking. Eur Polym J 44:4098–4107. doi:10.1016/j.eurpolymj.2008.09.011
Vázquez TH, Cauich RJV, Cruz RCA (1993) Poly(vinyl alcohol)/poly(acrylic acid) blends: miscibility studies by DSC and characterization of their thermally induced hydrogels. J Appl Polym Sci 50:777–792. doi:10.1002/app.1993.070500505
Tudorachia N, Cascaval N, Rusu M, Pruteanu M (2000) Testing of polyvinyl alcohol and starch mixtures as biodegradable polymeric materials. Polym Test 19:785–799. doi:10.1016/S0142-9418(99)00049-5
Sreedhar B, Sairam M, Chattopadhyay DK, Syamala RPA, Rao MDV (2005) Thermal, mechanical, and surface characterization of starch–poly(vinyl alcohol) blends and borax-crosslinked films. J Appl Polym Sci 96:1313–1322. doi:10.1002/app.21439
Berger J, Reist M, Mayer JM, Felt O, Peppas NA, Gurny R (2004) Structure and interactions in covalently and ionically crosslinked chitosan hydrogels for biomedical applications. Eur J Pharm Biopharm 57:19–34. doi:10.1016/S0939-6411(03)00161-9
Hidalgo M, Reinecke H, Mijangos C (199) PVC containing hydroxyl groups: II Characterization and properties of crosslinked polymers. Polymer 40:3535–3543. doi:10.1016/S0032-3861(98)00568-0
Woo JY, Shin EJ, Lee YH (2010) Effect of boric acid treatment on the crystallinity and drawability of poly(vinyl alcohol)–iodine complex films. Polym Bull 65:169–180. doi:10.1007/s00289-010-0279-9
Marini A, Berbenni V, Capsoni D, Riccardi R, Zerlia T (1994) Factors affecting the spectral response in a TG/FT-IR experiment. Appl Spectrosc 48:1468–1471. doi:0003-7028/94/4812-146852,0
Peng Z, Kong LX, Li SD (2005) Thermal properties and morphology of a poly(vinyl alcohol)/silica nanocomposite prepared with a self-assembled monolayer technique. J Appl Polym Sci 96:1436–1442. doi:10.1002/app.21583
Zhu HM, Yan JH, Jiang XG, Lai YE, Cen KF (2008) Study on pyrolysis of typical medical waste materials by using TG-FTIR analysis. J Hazard Mater 153:670–676. doi:10.1016/j.jhazmat.2007.09.011
Han L, Wang Q, Ma Q, Yu C, Luo Z, Cen K (2010) Influence of CaO additives on wheat-straw pyrolysis as determined by TG-FTIR analysis. J Anal Appl Pyrolys 88:199–206. doi:10.1016/j.jaap.2010.04.007
Tao L, Zhao G, Qian J, Qin Y (2010) TG–FTIR characterization of pyrolysis of waste mixtures of paint and tar slag. J Hazard Mater 175:754–761. doi:10.1016/j.jhazmat.2009.10.073
Jiang X, Li C, Chi Y, Yan J (2010) TG-FTIR study on urea-formaldehyde resin residue during pyrolysis and combustion. J Hazard Mater 173:205–2010. doi:10.1016/j.jhazmat.2009.08.070
Hanst PL, Hanst S (1993) Infrared spectra for quantitative analysis of gases. Infrared Analysis, Anaheim, CA
János M, Petra B, Masayuki O, Shoji K, Győrgy P (2004) Comparative online coupled TG-FTIR and TG/DTA-MS analyses of the evolved gases from thiourea complexes of SnCl2Tetrachloropenta(thiourea) ditin(II), a compound rich in thiourea. J Anal Appl Pyrolysis 72:209–214. doi:10.1016/j.jaap.2004.06.003
Gupta B, Anjum S, Ikram S (2013) Preparation of crosslinked thiolated poly(vinyl alcohol) hydrogels for arsenic removal from water. Polym Bull (Communicated)