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7.5. ACRYLIC ACID - CELLULOSE 1. 1) Irradiazione medianti elettroni. 2) polimerizzazione acido acrilico. Acido acrilico. 5. 1. 3) Shifting 1,5 dell’idrogeno. 4) reticolazione. 5) grafting. Cellulosa. Campione secco. Rigonfiato PBS pH 2. TIPOLOGIA. Rigonfiato H 2 O. X Y Z. - PowerPoint PPT Presentation
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ACRYLIC ACID - CELLULOSE17.5
Acidoacrilico
2) polimerizzazione acido acrilico
15
Cellulosa
1) Irradiazione medianti elettroni
3) Shifting 1,5 dell’idrogeno
4) reticolazione
5) grafting
Campione secco
Rigonfiato H2O
Rigonfiato PBS pH 2
Rigonfiato PBS pH 5 Rigonfiato
PBS pH 7
TIPOLOGIA
X Y Z
X = frazione acido acrilicoY = frazione cellulosaZ = intensità radiazione
208035
208050
307035
307050
406035
406050
CARATTERIZZAZIONE REOLOGICA
- Prove condotte, a 25°C e 37°C, mediante un reometro a stress controllato Haake Rheo-Stress RS150 equipaggiato con un dispositivo di misura a piatti paralleli zigrinati (HPP20: diametro 20 mm)
- Misure eseguite sotto campana di vetro con presenza di stoffa imbevuta d’acqua per evitare l’evaporazione dell’acqua dal gel
- Scelta ottimale distanza dei piatti
Prove di stress sweep brevi (1Hz, 2 < < 10 Pa): determinazione G’ medio sull’intervallo di tensione
15000
25000
35000
45000
55000
65000
75000
0.5 1 1.5 2
Gap(mm)
G'(P
a)
100
1000
10000
100000
0.001 0.01 0.1 1 10 100
g%
PROVE DI STRESS SWEEP (1 Hz)
G’’(PA) 37°C
G’’(PA) 25°C
208035
G’(PA) 37°C
G’(PA) 25°C
PROVE DI FREQUENCY SWEEP (g% = 0.1)
1000
10000
100000
0.01 0.1 1 10 100w(s-1)
G’’(PA) 37°C
G’’(PA) 25°C
208035
G’(PA) 37°C
G’(PA) 25°C
10000
100000
0.01 0.1 1 10 100w (s-1)
G* 208035 G* 208050G* 307035 G* 307050G* 406035 G* 406050
G*(Pa)
10000
100000
0.01 0.1 1 10 100w (s-1)
G* 208035 G* 208050G* 307035 G* 307050G* 406035 G* 406050
G*(Pa)
37°C 25°C
22* )''(' GGG
INTERPRETAZIONE DEI FREQUENCY SWEEP
1) Fitting con Maxwell Generalizzato
1
12
i
2i
iE )ωλ(1
)ωλ('
n
i
GGG ;)ωλ(1
λω''
12
i
ii
n
i
GG
ID 1(s) G1(Pa) G2(Pa) G3(Pa) G4(Pa) G5(Pa) GE(Pa) F(5,34) = 2.5
208035 0.036 ±
0.006
3158 ± 264
1738 ± 264
1458 ± 414
6422 ± 1304
- 38548 ± 1890
200
208050 0.029 ±
0.007
3642 ± 295
1207 ± 255
2164 ± 367
4023 ± 714
- 42975 ± 1719
171
307035 0.0064 ±
0.008
3342 ± 2405
2098 ± 528
1419 ± 215
1369 ± 173
3268 ± 354
36468 ± 1294
198
307050 0.0088 ±
0.001
6218 ± 365
1864 ± 164
1314 ± 86 1678 ± 80
- 46270 ± 709
1012
406035 0.156 ±
0.04
1444 ± 212
478 ± 230
1643 ± 4277
- - 27236 ± 1878
68
406050 0.045 ±
0.0066
2637 ± 201
1204 ± 177
1188 ± 187
1682 ± 431
- 44526 ± 1434
245
2) Stima modulo di taglio G
RTGxρ
N
i
G1
iG
3) Stima densità di reticolazione x (teoria di Flory)
3Axπρ6ξ N
4) Stima diametro medio maglia polimerica (teoria del reticolo equivalente)
208035 208050 307035 307050 406035 406050
x(moli/cm3) * 105
2.2 ± 0.1 2.3 ± 0.07 2.5 ± 0.07 2.8 ± 0.03 1.8 ± 0.7 2.8 ± 0.6
(nm) 5.2 ± 0.07 5.2 ± 0.01 5.0 ± 0.07 4.8 ± 0.02 5.7 ± 0.08 4.9 ± 0.03
PROVE DI DIFFUSIONE
2
2
Z
CD
R
CR
RR
D
t
C
C(Z, R) = C0 - Zc Z Zc 0 R Rc
Cr = 0
UV
AGITATORE
FIBRA OTTICA
GEL
CAMICIA TERMOSTATICA
Ambiente di rilascio
CONDIZIONI INIZIALI
CONDIZIONI AL CONTORNO
C(Z, Rc, t) = C(±Zc, R, t) = kp Cr(t)
ZRRtRZCCZRtCVc cZ R
dd2),,(2)(0 0
0c2crr
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4t(h)
100
Ct/C
inf
208035
208050
307035
307050
406035
406050
ID F(1,235) < 4
208035 3121
208050 24510
307035 11651
307050 19187
406035 19617
406050 16365
Rilascio di Teofillina
ID D(cm2/s)
* 106
208035 2.8 ± 0.02
208050 1.6 ± 0.01
307035 4.5 ± 0.02
307050 3.2 ± 0.01
406035 3.8 ± 0.01
406050 3.1 ± 0.01
ID D(nm) R(nm)
208035 1.3 ± 0.01 5.2 ± 0.07
208050 1.0 ± 0.01 5.2 ± 0.07
307035 2.1 ± 0.01 5.2 ± 0.07
307050 1.5 ± 0.02 5.2 ± 0.07
406035 1.7 ± 0.02 5.2 ± 0.07
406050 1.4 ± 0.01 5.2 ± 0.07
φ1
φexp
ξ
21
0
Yr
D
D Y = 1
D0 = 8.2*10-6 cm2/sr = 0.4 nm ~ 0.14
LF NMR: RELAXATION
0
20
40
60
80
100
120
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
time(ms)
Inte
ns
ity
(%
)
Experimental
Model
208035 37°C
T21 = 713 ms A1 = 32T22 = 361 ms A2 = 49T23 = 126 ms A3 = 12T24 = 18 ms A4 = 7
T = 37°C
0.00E+00
5.00E-10
1.00E-09
1.50E-09
2.00E-09
2.50E-09
3.00E-09
3.50E-09
0 0.0525 0.105 0.1575 0.21 0.2625
td0.5(s0.5)
D(m
2 /s)
Experimental
Linear Model
LF NMR: PFG
av = 12 m1 = 20 m A1 = 322 = 10 m A2 = 493 = 3.6 m A3 = 124 = 0.5 m A4 = 7
k = 35.6 ms/m
208035 SURFACE
208035 CROSS SECTION
REFERENCES
1) Grassi M. et al., Carbohydrate Polymers, 2009, 78, 377.