Влияние глицерина и борной кислоты на свойства и деструкцию биоразлагаемых криогелей
М.С. ФУФАЕВА1, В.С. ОВСЯННИКОВА1, С.Е. ДРАГУЛА1, А.С. БУЯКОВ2
1Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия maria81@ipc.tsc.ru 2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия alesbuyakov@gmail.com
Ключевые слова: поливиниловый спирт, картофельный крахмал, борная кислота, глицерин, криогель, упругость, биодеструкция, экология
Страницы: 388-396
Аннотация
Исследовано влияние добавок глицерина и борной кислоты на реологические свойства водных растворов поливинилового спирта (ПВС) и картофельного крахмала, а также на упругие и теплофизические характеристики полученных из них криогелей. Показано, что все растворы полимеров проявляют свойства, характерные неньютоновским жидкостям. Добавление 0.5 мас. % борной кислоты увеличивало динамическую вязкость раствора ПВС в 1.5-2.3 раза, а раствора крахмала - в 0.8-1.1 раз; добавка 0.25 мас. % борной кислоты совместно с 10 мас. % глицерина в качестве пластификатора повысило вязкость растворов ПВС в 1.6-2.4, а раствора крахмала - в 0.9-1.3 раза. Добавка 20 мас. % пластификатора (глицерина) вызвала максимальный эффект и привела к повышению динамической вязкости раствора ПВС в 1.8-2.6 раза, а раствора крахмала - в 1.1-1.5 раза. Установлено, что при добавлении глицерина и борной кислоты в полимерный раствор (ПВС, крахмал или их смеси) модуль упругости криогелей увеличивается. Отмечено, что модуль упругости криогелей в первую очередь зависит от доли каждого полимера в смеси, а затем - от концентрации глицерина, повышаясь в присутствии последнего в 2.6-12 раз. При деструкции в воде составы на основе крахмала теряли 45-70 % массы за 20 сут. Для смешанных составов двух полимеров потеря массы за 30 сут варьировала в пределах 40-65 %. Присутствие глицерина замедляло деструкцию образцов с высоким содержанием ПВС (потери массы 24-28 %) и стимулировало разложение криогелей с высоким содержанием крахмала (потери массы до 83-87 %). Микроструктурные исследования пленок на основе ПВС и крахмала с глицерином до и после биодеструкции показали колонизирование поверхностей клетками микроорганизмов, появление неровностей, трещин и каверн.
DOI: 10.15372/KhUR2026757 EDN: KIQZNP
|