Благоприятно производство на хидрогел чрез ултразвук

Sonication е високо ефективна, надеждна и проста техника за получаване на високопроизводителни хидрогелове. Тези хидрогели предлагат отлични материални свойства като абсорбционни способности, вискоеластичност, механична якост, модул компресия и самолечение функционалности.

Ултразвукова полимеризация и дисперсия за производство на хидрогел

Хидрогелите са хидрофилни, триизмерни полимерни мрежи, които са в състояние да абсорбират големи количества вода или течности. Хидрогелите имат изключителен капацитет за оток. Общи градивни елементи на хидрогели включват поливинил алкохол, полиетилен гликол, натриев полиакрилат, акрилатни полимери, карбомери, полизахариди или полипептиди с голям брой хидрофилни групи и естествени протеини като колаген, желатин и фибрин.
Така наречените хибридни хидрогелове се състоят от различни химически, функционално и морфологично различни материали, като протеини, пептиди или нано- / микроструктури.
Ултразвукова дисперсия се използва широко като високоефективна и надеждна техника за хомогенизиране на наноматериали като въглеродни нанотръби (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), целулозни нанокристали, хитинови нанофибри, титанов диоксид, сребърни наночастици, протеини и други микрон- или наноструктурни в полимерната матрица на хидрогелите. Това прави ултразвука основен инструмент за производство на високопроизводителни хидрогели с изключителни качества.

Какво показва изследването – Ултразвуков препарат за хидрогел

Първо, ultrasonication насърчава полимеризация и кръстосано свързване реакции по време на образуването на хидрогел.
На второ място, ultrasonication е доказано като надеждна и ефективна дисперсия техника за производството на хидрогели и нанокомпозитни хидрогели.

Ултразвуково кръстосано свързване и полимеризация на хидрогелите

Ultrasonication подпомага образуването на полимерни мрежи по време на синтеза на хидрогел чрез свободните радикали поколение. Интензивните ултразвукови вълни генерират акустична кавитация, която причинява високи срязване сили, молекулярно срязване и образуване на свободни радикали.

Cass et al. (2010) подготвени няколко "акрилни хидрогела са получени чрез ултразвукова полимеризация на водоразтворими мономери и макромономери. Ултразвукът се използва за създаване на радикали в вискозни мономерни разтворимия, като се използват добавките глицерол, сорбитол или глюкоза в отворена система при 37° С. Водоразтворимите добавки са от съществено значение за производството на хидрогел, като най-ефективни са глицеролът. Хидрогелс са били приготвени от мономерите 2-хидроксиетилметакрилат, поли(етиленгликол) диметакрилат, декстран метакрилат, акрилова киселина/етиленгликол диметакрилат и акрилен гликол диметакрилат и акриламид/бискриламид." [Кас et al. 2010] Ултразвуково приложение с помощта на ултразвуков сонда е установено, че е ефективен метод за полимеризация на водоразтворими винилови мономери и последваща подготовка на хидрогели. Ултразвуковата инициирана полимеризация се проявява бързо при липса на химически инициатор.

Прочетете повече за ултразвуков синтез на нанокомпозитни хидрогелове и наногелове!

Ultrasonication е съвместим с всички видове полимери и биополимери и позволява да се подсилят хибридни хидрогели с нано-структурирани материали като наночастици, нанокристали или нанофибри. Подсилващите хидрогелове с различни наноматериали позволяват модифицирането и контрола на физикохимичните и рео-механичните свойства на нанокомпозитни хидрогели, тъй като микроструктурите са ключов фактор за получените свойства на материала.

Производство на поли(акриламид-ко-итаконова киселина) – MWCNT хидрогел използване Sonication

Мохамадиньжада и др. (2018) успешно произвежда суперабсорбент хидрогел композит, съдържащ поли (акриламид-ко-итаконова киселина) и многостенни въглеродни нанотръби (MWCNTs). Ultrasonication се извършва с ултразвуково устройство Hielscher UP200S. Стабилността на хидрогела се увеличава с увеличаване на съотношенията на MWCNTs, което може да се дължи на хидрофобния характер на MWCNTs, както и увеличаването на плътността на кръстосаните връзки. Капацитетът на задържане на вода (WRC) на P(AAM-co-IA) хидрогел също се увеличава в присъствието на MWCNT (10 тегл.%) В това проучване ефектите от ултразвука бяха оценени по-добри по отношение на равномерното разпределение на въглеродните нанотръби върху повърхността на полимера. MWCNTs са били непокътнати без прекъсване на полимерната структура. Освен това, силата на получения нанокомпозит и неговата задържаща вода капацитет и усвояването на други разтворими материали като Pb (II) са увеличени. Sonication счупи инициатор и диспергира MWCNTs като отличен пълнител в полимерните вериги при повишаване на температурата.
Изследователите заключават, че тези "условия на реакция не могат да бъдат постигнати чрез конвенционални методи, а хомогенността и доброто разпръскване на частици в приемащата не могат да бъдат постигнати. В допълнение, процесът на ултразвук разделя наночастиците в единична частица, докато разбъркването не може да направи това. Друг механизъм за намаляване на размера е ефектът на мощни акустични вълни върху вторичните връзки като водородното свързване, което това облъчване разбива H-свързването на частиците, а впоследствие, разграничи агрегирани частици и увеличава броя на свободните адсорбтивни групи като -OH и достъпност. По този начин, това важно събитие прави процес на ултразвук като по-добър метод над другите като магнитно разбъркване прилага в литературите." [2018 г., 2018 г., 2018 г., 2018 г.]

Високоефективни ultrasonicators за синтеза на хидрогел

Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводително ултразвуково оборудване за синтез на хидрогели. От малък и среден размер R&D и пилотни ultrasonicators до промишлени системи за производство на търговски хидрогел в непрекъснат режим, Hielscher Ultrasonics има вашите изисквания на процеса, обхванати.
Промишлени ultrasonicators могат да доставят много високи амплитуди, които позволяват надеждни реакции на кръстосано свързване и полимеризация и еднакво дисперсия на нано частици. Амплитудите до 200μm могат лесно да се движат непрекъснато при работа 24/7/365. За още по-високи амплитуди са налични персонализирани ултразвукови сонотроди.

Попитайте ни днес за допълнителна техническа информация, ценообразуване и некомпетентна котировка. Нашият дългогодишен опитен персонал се радва да Ви консултира!
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators: