Elastic-viscous properties of acrylic acid 2-propenamide gel

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Фізика аеродисперсних систем; № 59 (2021); 79-88
Physics of aerodisperse systems; No. 59 (2021); 79-88
ISSN: 0367-1631
Popis: The rheological properties of the gel-like material, the monomer of which is a crosslinked and modified 2-propenamide of acrylic acid, were determined by relaxation rheometry methods. The values of its elastic modulus and modulus of losses and complex viscosity depending on: deforming stress and its frequency are determined; relative deformation; temperature in the range (20-100) ° C and the regularities of these dependences are noted. It is established that: 1) the dependence of the modulus of elasticity (G'); modulus of loss (G'') and complex viscosity from: relative deformation; voltage; temperature; frequencies indicate that in the linear scale they change according to nonlinear dependencies, and in the transition to the logarithmic scale contain plateau-like areas; 2) analytical dependences of the above parameters on stress, strain rate and temperature are complex and difficult to establish; 3) in the range (20-80) ° C and relative deformations (10-100)% hydrogel has a virtually unchanged value of the modulus (G ') ten times greater than the modulus (G' '), whichdetermines the uniqueness of its rheological and biophysical properties ; 4) in the region (20-80) ° C hydrogel in terms of modulus of elasticity and tangent of the angle of loss is close to a completely elastic body; 5) when the frequency of the deforming voltage is more than 15.8 Hz and the relative deformation ≥100%, the gel is brittlely deformed; while the modulus of its elasticity decreases abruptly and the modulus of losses increases rapidly with increasing frequency of the deforming stress. 6) the dependence of the elastic-viscosity characteristics of the samples washed and unwashed in saline gel in the temperature range (20-80) ° C differ little and indicate that the equilibrium structure of the hydrogel 2-propenamide acrylic acid belongs to the typical colloidal dispersed structure of gelatinous substances.
Методами релаксаційної реометрії визначені реологічні властивості гелеподібного матеріалу, мономером якого є зшитий та модіфікований 2-пропенамід акрилової кислоти. Визначені величини його пружного модуля і модуля втрат та комплексноЇ в'язкості у залежності від: деформуючої напруги і її частоти; відносної деформації; температури в інтервалі (20-100)°С та відмічені закономірності цих залежностей. Встановлено, що: 1) залежності модуля пружності (G'); модуля втрат (G'') та комплексної в'язкості від: відносної деформації; напруги; температури; частоти свідчать, що у лінійній шкалі вони змінюються за нелінійними залежностями, а при переході до логарифмічної шкали містять платоподібні ділянки; 2) аналітичні залежності вищеперерахованих параметрів від напруги, частоти деформації і температури складні і встановити їх важко; 3) в інтервалі (20-80)°С та відносних деформацій (10-100)% гідрогель має практично незмінне значення модуля (G') в десятки разів більшого за модуль (G''), що і визначає унікальність його реологічних та біофізичних властивостей; в інтервалі (85-100)°С спостерігається збільшення по нелінійнійній залежності модулів (G') та (G''), що обумовлено частковим висиханням речовини, поступовим плавленням її і підвищенням здатності до хрупкого руйнування; при (85-100)°С гідрогель до регенерації і повторного використання непридатний; 4) в області (20-80)°С гідрогель за показниками модуля пружності і тангенса кута втрат близький до абсолютно пружного тіла; 5) при досягнені частоти деформуючої напруги більше 15.8 Гц і відносної деформації ≥100% гель хрупко деформується; при цьому модуль його пружності стрибкоподібно спадає а модуль втрат стрімко зростає з ростом частоти деформуючої напруги. 6) залежності пружно-в'язкістних характеристик взірців відмитого і невідмитого в фізіологічном розчині геля в інтервалі температур (20-80)°С мало відрізняються між собою і свідчать про те, що рівноважна структура гідрогеля 2-пропенаміда акрилової кислоти відноситься до типової коллоїдно-дисперсної структури драглистих речовин.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: