การผลิตไฮโดรเจลที่ได้เปรียบผ่าน Ultrasonication

Sonication เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงเชื่อถือได้และเรียบง่ายสําหรับการเตรียมไฮโดรเจลประสิทธิภาพสูง ไฮโดรเจลเหล่านี้มีคุณสมบัติเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมเช่นความสามารถในการดูดซับความหนืดความแข็งแรงเชิงกลโมดูลัสการบีบอัดและฟังก์ชั่นการรักษาตัวเอง

อัลตราโซนิกพอลิเมอและการกระจายสําหรับการผลิตไฮโดรเจล

ไฮโดรเจลเป็นเครือข่ายโพลีเมอร์สามมิติที่ไม่ชอบน้ําที่สามารถดูดซับน้ําหรือของเหลวในปริมาณมาก ไฮโดรเจลมีความสามารถในการบวมเป็นพิเศษ บล็อกอาคารทั่วไปของ hydrgels ได้แก่ โพลีไวนิลแอลกอฮอล์โพลีเอทิลีนไกลคอลโซเดียมโพลีอะคริเลตโพลีเมอร์อะคริเลตคาร์โบเมอร์โพลีแซคคาไรด์หรือโพลีเปปไทด์ที่มีกลุ่มไฮโดรฟิลจํานวนมากและโปรตีนธรรมชาติเช่นคอลลาเจนเจลาตินและไฟบริน
ไฮโดรเจลไฮบริดที่เรียกว่าประกอบด้วยวัสดุที่แตกต่างกันทางเคมีการทํางานและสัณฐานวิทยาต่างๆเช่นโปรตีนเปปไทด์หรือโครงสร้างนาโน / ไมโคร
การกระจายอัลตราโซนิกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้ในการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันวัสดุนาโนเช่นท่อนาโนคาร์บอน (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), เซลลูโลสนาโนคริสตัล, ไคตินนาโนไฟเบอร์, ไทเทเนียมไดออกไซด์, อนุภาคนาโนเงิน, โปรตีนและไมครอนอื่น ๆ - หรือโครงสร้างนาโนในเมทริกซ์พอลิเมอร์ของไฮโดรเจล สิ่งนี้ทําให้ sonication เป็นเครื่องมือหลักในการผลิตไฮโดรเจลประสิทธิภาพสูงที่มีคุณสมบัติพิเศษ

สิ่งที่วิจัยแสดงให้เห็น – อัลตราโซนิกไฮโดรเจลเตรียม

ครั้งแรก ultrasonication ส่งเสริมพอลิเมอและปฏิกิริยาการเชื่อมโยงข้ามในระหว่างการก่อไฮโดรเจล
ประการที่สอง ultrasonication ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคการกระจายที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสําหรับการผลิตไฮโดรเจลและไฮโดรเจลนาโนคอมโพสิต

อัลตราโซนิกข้ามการเชื่อมโยงและพอลิเมอของไฮโดรเจล

Ultrasonication ช่วยในการสร้างเครือข่ายพอลิเมอร์ในระหว่างการสังเคราะห์ไฮโดรเจลผ่านการสร้างอนุมูลอิสระ คลื่นอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงสร้างโพรงอากาศอะคูสติกซึ่งทําให้เกิดแรงเฉือนสูงตัดโมเลกุลและการก่อตัวของอนุมูลอิสระ

Cass et al. (2010) เตรียม "ไฮโดรเจลอะคริลิค" หลายเครื่องจัดทําขึ้นผ่านพอลิเมออัลตราโซนิกของโมโนเมอร์ที่ละลายน้ําได้และ macromonomers อัลตราซาวนด์ถูกใช้เพื่อสร้างอนุมูลอิสระใน soluions monomer น้ําหนืดโดยใช้สารเติมแต่งกลีเซอรอลซอร์บิทอลหรือกลูโคสในระบบเปิดที่ 37 ° C สารเติมแต่งที่ละลายน้ําได้เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการผลิตไฮโดรเจลกลีเซอรอลมีประสิทธิภาพมากที่สุด ไฮโดรเจลถูกจัดทําขึ้นจากโมโนเมอร์ 2-ไฮดรอกซีเอทิลเมทาคริเลตโพลี (เอทิลีนไกลคอล) dimethacrylate, dextran methacrylate, กรดอะคริลิค / เอทิลีนไกลคอล dimethacrylate และอะคริลาไมด์ / บิสอะคริลาไมด์" [แคส et al. 2010] การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์โดยใช้ ultrasonicator สอบสวนพบว่าเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับพอลิเมอของโมโนเมอร์ไวนิลที่ละลายน้ําได้และการเตรียมไฮโดรเจลที่ตามมา พอลิเมอที่เริ่มต้น ultrasonically เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในกรณีที่ไม่มีตัวเริ่มต้นทางเคมี

Ultrasonication เข้ากันได้กับโพลีเมอร์และโพลิเมอร์ชีวภาพทุกชนิดและช่วยเสริมไฮโดรเจลไฮบริดด้วยวัสดุที่มีโครงสร้างนาโนเช่นอนุภาคนาโน nanocrystals หรือ nanofibres การเสริมแรงไฮโดรเจลด้วยวัสดุนาโนต่างๆช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนและควบคุมคุณสมบัติทางฟิสิกส์และ rheo-mechanical ของไฮโดรเจลนาโนคอมโพสิตเนื่องจากโครงสร้างจุลภาคเป็นปัจจัยสําคัญสําหรับคุณสมบัติของวัสดุที่ได้รับ

การผลิตโพลี (อะคริลาไมด์ - กรดโคอิตาโคนิก) – ไฮโดรเจล MWCNT ใช้ Sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) ประสบความสําเร็จในการผลิตคอมโพสิตไฮโดรเจล superabsorbent ที่มีโพลี (กรดอะคริลาไมด์ - co-itaconic) และท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง (MWCNTs) Ultrasonication ได้ดําเนินการกับอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher UP200S. ความเสถียรของไฮโดรเจลเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มอัตราส่วน MWCNTs ซึ่งอาจเป็นผลมาจากลักษณะที่ไม่ชอบน้ําของ MWCNTs รวมถึงการเพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของ crosslinker ความสามารถในการกักเก็บน้ํา (WRC) ของไฮโดรเจล P (AAm-co-IA) ก็เพิ่มขึ้นเช่นกันในการปรากฏตัวของ MWCNT (10 wt%) ในการศึกษานี้ผลกระทบของ ultrasonication ได้รับการจัดอันดับที่เหนือกว่าในเรื่องการกระจายสม่ําเสมอของท่อนาโนคาร์บอนบนพื้นผิวพอลิเมอร์ MWCNTs ไม่บุบสลายโดยไม่หยุดชะงักในโครงสร้างพอลิเมอร์ นอกจากนี้ความแข็งแรงของนาโนคอมโพสิตที่ได้รับและความสามารถในการเก็บรักษาน้ําและการดูดซึมของวัสดุที่ละลายน้ําได้อื่น ๆ เช่น Pb (II) เพิ่มขึ้น Sonication ทําลายตัวเริ่มต้นและกระจาย MWCNTs เป็นฟิลเลอร์ที่ยอดเยี่ยมในโซ่พอลิเมอร์ภายใต้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
นักวิจัยสรุปว่า "เงื่อนไขปฏิกิริยาเหล่านี้ไม่สามารถทําได้ด้วยวิธีการทั่วไปและความเป็นเนื้อเดียวกันและการกระจายตัวของอนุภาคที่ดีลงในโฮสต์ไม่สามารถทําได้ นอกจากนี้กระบวนการ sonication แยกอนุภาคนาโนเป็นอนุภาคเดียวในขณะที่กวนไม่สามารถทําเช่นนี้ กลไกอื่นสําหรับการลดขนาดคือผลกระทบของคลื่นอะคูสติกที่มีประสิทธิภาพต่อพันธะทุติยภาวะเช่นพันธะไฮโดรเจนซึ่งการฉายรังสีนี้ทําลายพันธะ H ของอนุภาคและต่อมาแยกอนุภาครวมและเพิ่มจํานวนกลุ่มดูดซับฟรีเช่น -OH และการเข้าถึง ดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นที่สําคัญนี้ทําให้กระบวนการ sonication เป็นวิธีที่เหนือกว่าคนอื่น ๆ เช่นกวนแม่เหล็กที่ใช้ในวรรณคดี" [Mohammadinezhada et al., 2018]

Ultrasonicators ที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับการสังเคราะห์ไฮโดรเจล

Hielscher Ultrasonics ผลิตอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับการสังเคราะห์ไฮโดรเจล จาก R ขนาดเล็กและขนาดกลาง&D และนักบิน ultrasonicators กับระบบอุตสาหกรรมสําหรับการผลิตไฮโดรเจลเชิงพาณิชย์ในโหมดต่อเนื่อง Hielscher Ultrasonics มีความต้องการกระบวนการของคุณครอบคลุม
ultrasonicators เกรดอุตสาหกรรมสามารถส่งมอบแอมพลิจูดที่สูงมากซึ่งช่วยให้สามารถเชื่อมโยงข้ามที่เชื่อถือได้และปฏิกิริยาพอลิเมอและการกระจายตัวสม่ําเสมอของอนุภาคนาโน แอมพลิจูดสูงสุด 200μm สามารถเรียกใช้อย่างต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการดําเนินงาน 24/7/365 สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้น sonotrodes ล้ําเสียงที่กําหนดเองที่มีอยู่

สอบถามเราวันนี้สําหรับข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติมการกําหนดราคาและใบเสนอราคาที่ไม่ใช่คําสั่ง พนักงานที่มีประสบการณ์มานานของเรายินดีที่จะให้คําปรึกษาคุณ!
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: