Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1. Понятие о коллоидных дисперсных системах 10
1.2. Способы получения коллоидных дисперсий 11
1.3. Проблема устойчивости коллоидных систем 16
1.3.1. Стабилизация коллоидных систем полимерами 17
1.4. Использование коллоидных дисперсий в медицине 24
1.4.1. Применение в медицине коллоидных дисперсий на основе серебра 25
1.5. Возможное негативное влияние коллоидных дисперсий 27
1.5. 1.Решение проблем стабилизации и негативного влияния коллоидных дисперсий с помощью полисахаридов 28
1.6. Использование полисахаридов в качестве матрицы-основы для создания 34
1.7. Подходы к получению материалов на основе полимер - коллоидных дисперсий 40
Заключение по литературному обзору 49
2. Экспериментальная часть 51
2. 1. Исходные вещества 51
2.2.1 Приготовление золей йодида серебра 52
2.2.2 Приготовление растворов полимеров 55
2.2.3 Получения пoлимер - кoллoидныхдисперсий 55
2.2.4. Определение числа и размеров частиц Agl методом пектротурбидиметрического титрования 56
2.2.5. Определение размеров частиц золей с помощью атомно-силового микроскопа Agilent 5500 58
2.2.6. Определение - потенциала и электрофоретической подвижности 60
2.2.7. Определениеотносительной и характеристической вязкости полимеров 60
2.2.8. Определение степени агрегации полимеров в растворе 61
2.2.9. Методика реологических испытаний 62
2.2.10. Потенциометрическое исследование растворов ПКД 64
2.2.11. Радикально – цепная деструкция хитозана 66
2.2.12. Методика определения гемосовместимости 66
2.2.13. Приготовление пленок полимеров 67
2.2.14. Изучение сорбционных свойств пленочных образцов 67
2.2.15. Изучение ферментативной деструкции полимеров в растворе и в виде пленочных образцов 68
2.2.16. Определение гликозидазной активности фермента 68
2.2.17. Исследование физико-механических показателей пленочных материалов 69
2.2.18. Методика микробиологических испытаний пленочных образцов 69
2.2.19. Статистическая обработка данных 70
3. Обсуждение результатов 72
3.1. Формирование коллоидной дисперсии золя йодида серебра 72
3.2. Стабилизация дисперсии йодида серебра водными растворами полисахаридов. Адсорбция полисахаридов на поверхности коллоидных частиц золя йодида серебра 78
3.3. Особенности реологического поведения растворов ионогенных полисахаридов 89
3.4. Особенности реологического поведения систем ПКД на основе ионогенных полисахаридов 100
3.5. Особенности некоторых физико-химических и физико-механических свойств пленочных материалов, полученных на основе ПКД 111
3.6. Биологические испытания полимер-коллоидных дисперсий на основе золей йодида серебра 125
Заключение: 130
Выводы: 133
Список литературы 134
- Стабилизация коллоидных систем полимерами
- Подходы к получению материалов на основе полимер - коллоидных дисперсий
- Стабилизация дисперсии йодида серебра водными растворами полисахаридов. Адсорбция полисахаридов на поверхности коллоидных частиц золя йодида серебра
- Особенности некоторых физико-химических и физико-механических свойств пленочных материалов, полученных на основе ПКД
Стабилизация коллоидных систем полимерами
Для стабилизации нанодисперсий преимущественно используют низкомолекулярные стабилизаторы (в основном ПАВ), а также природные или синтетические полимеры [33;47-54]. На стабилизацию коллоидных дисперсий полимерами влияют его природа и функциональные группы, в случае сополимеров – распределение звеньев в цепи сополимера.
Существует следующие основные механизмы стабилизации колллоидных частиц полимерами:
1. Стерическая стабилизация (или структурно-механический барьер по Ребиндеру), которая возникает вследствие физической адсорбции молекул полимера на поверхности коллоидных частиц (рисунок 3)
Адсорбирующиеся молекулы полимера создают защитную оболочку на поверхности коллоидных частиц, которая мешает агрегации частиц [55].
2. Электростерическая стабилизация – это сочетание электростатической и стерической стабилизации. Здесь в качестве стабилизаторов выступают ионогенные полимеры (полиэлектролиты) [56].
Заряженные группы, присутствующие в полимере, обеспечивают дополнительное отталкивание между соседними частицами, которые окружены оболочкой из молекул полиэлектролита (рисунок 4)
Способность заряженных макромолекул стабилизировать наночастицы зависит в первую очередь от числа заряженных звеньев в цепи полимера. Также на взаимодействие полимер-частица оказывает влияние присутствие в растворе низкомолекулярного электролита, его концентрация, рН среды. Например, в работе [57] рассмотрена стабилизация золя гидроксидов алюминия и железа полиакриловой кислотой (ПАК) и полиэтиленимином (ПЭИ). Показано, что при увеличении рН раствора устойчивость дисперсии повышается.
3. Стабилизация путем вытеснения. В данном методе стабилизации отсутствует прямое взаимодействие между поверхностью наночастицыи молекулами полимера, из – за чего защитная адсорбционная оболочка не образуется. Отдельные молекулы полимера в растворе существуют в свободном виде и концентрируются в области между частицами, препятствуя их агрегации (рисунок 5). В данном случае, фактически стабилизация связана с повышением вязкости системы.
Примером изучения стабилизации коллоидных частиц методом вытеснения может служить работа [61], где исследованы закономерности образования коллоидных частиц хлорида серебра в присутствии водорастворимого полимера – полиакриламида (ПАА). Установлено, что синтезируемые частицы AgCl, независимо от концентрации и соотношения исходных реагентов, обладают низкой устойчивостью и выпадают в осадок.
Это сопровождается возрастанием оптической плотности водных растворов дисперсии хлорида серебра от времени (рисунок 6). При этом, увеличение концентрации ионовAg+в исходном растворе приводит к увеличению скорости образования частиц.
Добавление макромолекул ПАА (рисунок 7) в процессе синтеза частиц приводит к замедлению скорости роста частиц и их стабилизации в растворе за счет увеличения вязкости среды.
Устойчивость адсорбционных слоев, а также морфология наночастиц в существенной мере зависит от значений молекулярной массы полимеров, используемых в качестве стабилизаторов. Так, в работе [58] исследовано влияние молекулярной массы полимеров на структуру наночастиц золота. Из данных таблицы 2 видно, что с увеличением молекулярной массы используемых в качестве стабилизаторов полимеров полидиметил – диаллиламмоний хлорида (ПДМДААХ) и поливинилпирролидона (ПВПД), размеры наночастиц золота уменьшаются.
Устойчивые дисперсии некоторых металлов (Си, Ni, Ра, Ro и др.) с размерами частиц 1-10 нм были получены в водных или в водно-спиртовых растворах поли–N–винилпирролидона, полиэтиленоксида и других водорастворимых полимеров [62;63].
Изучено влияние длины цепи полимера на стабилизацию дисперсных систем [64]. На примере восстановления ионов Cu2+ и Ni2+ в водных растворах поли–N–винилпирролидона (ПВП) и ионов Ni2+ в растворах ПЭО с разной ММ (103-3,6 105) показано, что короткие макромолекулы с ММ меньше некоторой минимальной (M Mmin) не влияют на формирование металлической фазы: как и в отсутствие полимера в реакционной среде происходит агрегация и образование осадка, практически не содержащего полимер. Однако если длина цепей полимера больше некоторой критической (M Mcr), образуются устойчивые к агрегации металла золи. Показано, что распределение наночастиц металла по размерам достаточно узкое, а среднеквадратичный диаметр сформированных частиц уже не зависит от длины цепей стабилизирующего полимера при прочих равных условиях [64]. Массовое содержание полимера в дисперсной фазе составило не более 10-45 % в зависимости от природы полимера и металла. Также исследована промежуточная длина цепей полимера (Mmin M Mcr). Показана, что при этом образуются не устойчивые дисперсии металла (системы Cu – ПВП, Ni – ПВП, Ni – ПЭО), причем с повышением ММ в этом интервале увеличивается доля малых наночастиц металла (диаметром 3 –15 нм в системе Cu – ПВП) при уменьшении содержания осадка и крупных частиц в конечном продукте реакции.
Таким образом, контролировать формирование металлической фазы и ограничивать размер частиц в процессе синтеза золя способны только достаточно длинные макромолекулы.
На процесс стабилизации коллоидных частиц полимерами зачастую оказывает влияние и используемый в работе растворитель, и концентрация используемого полимера. Так, Анищенко Е.В. и др. [65] методами атомно-силовой микроскопии, вольтамперометрии, оптической спектроскопии проанализировали влияние компонентов среды на процесс формирования наночастиц серебра (размером 50-500 нм) в системе трифторацетат серебра – композиционный растворитель (метилцеллюлоза – бутилацетат–толуол). Показано, что увеличение доли бутилацетата в смеси способствует увеличению устойчивости комплекса метилцеллюлозы с трифторацетатом серебра и замедляет процесс образования наночастиц. При введении в систему толуола происходит снижение скорости образования частиц серебра, что авторы связывают с низкой диэлектрической проницаемостью этого растворителя.
Авторами [66] изучена стабилизация наночастиц серебра с помощью сополимеров малеиновой кислоты. Найдены условия получения золей, содержащих, по данным просвечивающей электронной микроскопии, сферические наночастицы серебра размером 1,5 – 3,56 нм. Для формирования наночастиц использовали растворы сополимеров малеиновой кислоты, с концентрацией (4 – 11)х10-3 М; при более высоких концентрациях наблюдалось появление осадка в результате образования межцепных координационных связей серебра с остатками малеиновой кислоты.
Исследованы влияние избытка длинных макромолекул в дисперсионной среде по отношению к частицам меди (табл. 3) [67-69].
Подходы к получению материалов на основе полимер - коллоидных дисперсий
Кроме того, что полимерные модификаторы выполняют протекторную функцию, повышая совместимость коллоидных частиц с живым организмом и способствуя повышению агрегативной устойчивости дисперсий, они выполняют роль дисперсионной среды -матрицы, в которой равномерно распределена дисперсная фаза.
Фактически, при взаимодействии полимеров с объектами коллоидных размеров образуется новый класс соединений – полимер-коллоидные дисперсии, которые перспективны в процессах получения новых нанокомпозитных материалов. Физико-химические и физико-механические свойства таких композитов зависят от структуры и свойств межфазной границы, от количества наполнителя, от размера частиц, и безусловно, от свойств полимерной матрицы [204]. При этом полимер не только оказывает воздействие на коллоидную систему, но и сам претерпевает существенные изменения в своих свойствах. Данный факт необходимо учитывать при создании материалов на основе полимер-коллоидных дисперсий. Например, есть данные о том, что при иммобилизации биополимеров на поверхности наночастиц, они становятся более устойчивыми к воздействию различных агентов. Так ДНК, иммобилизованная на поверхности наночастиц магнетита, кобальтового и литиевого ферритов, сохраняет свою стереометрию и устойчива к действию нуклеаз [205].
Также в литературе есть сведения о том, что введение в растворы полиэлектролитов (к которым относится и хитозан) заряженных макромолекул, мицелл и коллоидных частиц, приводит к существенному изменению их реологических свойств, а следовательно, и свойств полученных из таких систем материалов. К сожалению, в настоящее время детально изучена только реология растворов неионогенных полимеров [206]. Для таких систем установлено, что в области перехода от режима разбавленного к режиму умеренно – концентрированного раствора (область кроссовера) происходит формирование флуктуационой сетки зацеплений. Это сопровождается изменением механизма массопереноса макромолекул от трансляционного (в области разбавленных растворов) к рептационному (в области умеренно – концентрированных растворов) [207].
Результаты изучения немногочисленных работ по реологии растворов полиэлектролитов позволяют утверждать, что в таких растворах электростатическое отталкивание одноименно заряженных звеньев препятствует взаимопроникновению полимерных клубков. Поэтому для полиэлектролитов образование сетки зацеплений может превышать концентрацию кроссовера более чем на порядок [208-211]. В связи с этим, спецификой растворов полиэлектролитов является существование промежуточной концентрационной области, между разбавленными и концентрированными растворами, характеризующейся возникновением ориентационного порядка (так называемый полуразбавленный раствор без зацеплений), в которой происходит не взаимное перекрывание клубков макромолекул полиэлектролитов, а образование микродоменной структуры. Этим растворы полиэлектролитов кардинально отличаются от растворов неионогенных полимеров [212-213]. Существование такой промежуточной концентрационной области было установлено, например, для растворов полиакриловой кислоты (ПАК) и полидиаллилдиметилдиаммоний хлорида (ПДМДААХ) [213], полиэтиленимина (ПЭИ) [214].
Концентрационный интервал этой промежуточной области может сужаться при взаимодействии противоположно заряженных полиэлектролитов вследствие образования пространственной сетки лабильных узлов, возникших в результате взаимодействия анионогенных и катионогенных групп полимеров[213], а также противоположно заряженных ПАВ [215] или коллоидных частиц [216].
Например, для полиэлектролитного комплекса, полученного смешением растворов ПЭИ и ПАК, установлено [214], что в области концентрации ПЭИ выше 0.9 моль/л происходит резкое возрастание вязкости растворов полиэлектролитного комплекса. Наблюдаемая картина говорит об образование комплексов, имеющих трехмерную сетчатую структуру, формирующуюся на основе флуктуационной сетки зацеплений ПЭИ. Причем прочность этой структуры намного больше прочности сетки зацеплений свободного ПЭИ, что связано с фиксацией узлов сетки зацеплений ПЭИ молекулами ПАК за счет образования межцепных солевых связей.
Известно, что с увеличением концентрации коллоидной дисперсии, вязкость увеличивается в соответствии с уравнением Эйнштейна [217-218]: rj = щ(1 + а р(1) где - вязкость дисперсной системы; о - вязкость дисперсионной среды; - объемная доля дисперсной фазы, отношение объема частиц дисперсной фазы к объему дисперсной системы ( р = Vд фJVд.с ); - коэффициент, учитывающий форму частиц (для частиц сферической формы = 2,5).
Следовательно, введение наполнителя (коллоидной дисперсии) должно изменять реологические свойства полимерного раствора, которое сопровождается проявлением аномалии вязкости в том диапазоне напряжений, в котором у ненаполненных систем наблюдалось область ньютоновского течения. Так, в работе [219] изучалось зависимость вязкости от скорости сдвига чистого полибутиленсукцината (ПБС) и полимер-коллоидной дисперсии на его основе. Исследования показали, что чистый ПБС имеет ньютоновский характер течения при всех скоростях сдвига, а для полимер-коллоидных дисперсий характерно неньютоновское поведение. При низких скоростях сдвига вязкость системы полимер-коллоидной дисперсии выше вязкости чистого полимера, но при увеличении скорости сдвига вязкость наполненных систем уменьшается и достигает величины, соответствующем чистому полимеру.
В работе [220] были изучены реологические свойства дисперсии алюмоксановых частиц с сополимерами акриламида и акриловой кислоты различной молекулярной массы. Установлено, что образованию полимер-коллоидного комплекса, сопровождается увеличением не только динамической вязкости, но и возрастанием модуля упругости системы. Появление упругой составляющей объясняется авторами образованием связей между коллоидной частицей и макромолекулами, то есть формированием сшитой структуры гибридного гидрогеля.
Похожие изменения в реологическом состоянии наблюдаются и в случае взаимодействия наночастиц неорганических соединений с мицеллярными растворами ПАВ. В работах [221-224] было показано, что реологические свойства растворов мицеллярных цепей можно варьировать, вводя в них неорганические частицы. В большинстве из этих исследований были использованы одноименно заряженные мицеллы и частицы, поскольку в этом случае значительно проще избежать фазового расслоения в системе [222-224]. Авторами [222-223] было изучено влияние положительно заряженных наночастиц двуокиси кремния (диаметр 30 нм) на вязкоупругие свойства катионного ПАВ бромида цетилтриметиламмония (ЦТАБ). Было показано, что добавление наночастиц к растворам, не обладающим вязкоупругими свойствами (50 ммоль/л ЦТАБ и 150 ммоль/л NaNО3 в воде), вблизи концентрации перекрывания приводит к возникновению вязкоупругости и происходит рост вязкости в 25 раз. В случае если исходный раствор уже обладает вязкоупругими свойствами, добавление наночастиц увеличивает их значения не так значительно, модуль накоплений на плато G0 растет менее чем в 1,5 раза, вязкость в 2 раза (таблица 6), а также частота, при которой модуль накоплений становится равным модулю потерь, сдвигается влево, то есть увеличивается время релаксации.
Измерения в динамическом (осцилляционном) режиме фактически показывают увеличение модуля накоплений на плато Go и времени релаксации рел за счет увеличения времени рептации, при этом время разрыва остается неизменным (таблица 6).
Стабилизация дисперсии йодида серебра водными растворами полисахаридов. Адсорбция полисахаридов на поверхности коллоидных частиц золя йодида серебра
Наличие ХТЗ в коллоидном растворе, приводит к однозначному увеличению устойчивости золя (даже агрегативно неустойчивого золя йодида серебра с положительно заряженными частицами). При этом, размер коллоидных частицах золя сколько-нибудь существенного изменения размеров не претерпевает (рис.25).
Стабилизирующий эффект полимеров в существенной степени зависят как от концентрации ХТЗ в растворе, так и от значения его молекулярной массы (рис. 26 и 27).
Из рис. 29 и 30 хорошо видно, что чем больше концентрация ХТЗ в растворе и чем больше его молекулярная масса, тем сильнее проявляется стабилизирующая функция полимера, тем дольше золь сохраняет свою агрегативную устойчивость. Обращает на себя внимание также тот факт, что для полимера каждой молекулярной массы существует своя критическая концентрация скр, после превышения которой агрегативная устойчивость золя практически не изменяется. При этом, чем выше молекулярная масса ХТЗ, тем меньше значение скр. Также отметим тот факт, что раствор ХТЗ, представляющего собой поликатион, оказывает практически идентичное воздействие как в случае стабилизации золя с отрицательно, так и положительно заряженными коллоидными частицами.
Повышение устойчивости золя AgI-1 с положительно заряженными коллоидными частицами в присутствие поликатиона ХТЗ связано, очевидно, с адсорбцией одноименно заряженных макроионов на частицах дисперсной фазы, сопровождающейся увеличением заряда и потенциала коллоидных частиц. О возможности действия данного механизма стабилизации говорят как литературные данные [240], так и прямой эксперимент по электрокинетическим измерениям (табл. 10).
Как видно из данных табл. 10, добавление к золю с положительно заряженными частицами поликатиона ХТЗ приводит к закономерному увеличению значения дзета – потенциала. Одновременно, добавление ХТЗ приводит и к гидрофилизации поверхности золя и, связанному с этим, повышению устойчивости коллоидной системы. Однако, повышение устойчивости золя в присутствии ХТЗ, связанное с превращением золя из гидрофобного в гидрофильный, не должно зависеть от знака коллоидных частиц. Это подтверждается результатами опытов на золе AgI-1 с отрицательно заряженными частицами. При используемых нами для стабилизации золя концентрациях полимера (0,1% и выше) добавление полимера в раствор золя приводит к резкому увеличению стабильности золя.
Очевидно, причина повышения агрегативной устойчивости золя обусловлена не только гидрофилизацией поверхности гидрофобного золя, но и перезарядкой коллоидных частиц (см. табл 10) – в результате адсорбции макроионов золь меняет свой заряд с отрицательного на положительный. Аналогичные эффекты имеют место и при использовании других полиэлектролитов –полианионов натриевой соли сукцинамида хитозана (СХТЗ) и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Как видно из данных табл. 9 при использовании этих полианионов происходит перезарядка золя AgI-1 и возрастает дзета – потенциал золя AgI-2 с одновременным повышением агрегативной устойчивости золей (рис.31).
Отметим, что смешение золя AgI-1с положительно заряженными частицами с раствором СХТЗ и КМЦ вследствие сильного электростатического взаимодействия приводит к выпадению полимер-коллоидных дисперсий золь – полимер в осадок, чего не наблюдалось при смешении противоположно заряженных золей AgI-2 с ХТЗ. Различие в поведении систем золь AgI-2с положительно заряженными частицами-раствор СХТЗ (КМЦ) и золь AgI-2с отрицательно заряженными частицами-раствор ХТЗ (в первом случае образуется осадок, во втором – осадка не образуется) связано, очевидно, с тем, что макромолекулы СХТЗ и КМЦ имеют более высокий суммарный заряд за счет диссоциации групп – COONa по сравнению с диссоциацией соли слабой кислоты – ацетата хитозана. С целью понижения суммарного заряда цепей СХТЗ и КМЦ в предварительно приготовленные растворы данных полимеров в воде (имеющих рН -7,1-7,2) было добавлено небольшое количество 0,01 н соляной кислоты с целью доведения рН раствора до значения 6,5. В результате, при смешении «подкисленных» (с рН=6,5) растворов СХТЗ и КМЦ с золями Agl-1 так же как и в случае растворов ХТЗ наблюдалось образование устойчивых полимер-коллоидных дисперсий (ПКД) (рис.32).
Адсорбция полимеров на поверхности коллоидных частиц подтверждается и данными потенциометрического метода, который часто используют при изучении равновесий в растворах. Этот метод позволяет быстро и с хорошей воспроизводимостью определять равновесные концентрации определяемых ионов, не сдвигая самого химического равновесия.
На рис. 30 представлена градуировочная прямая для ионселективного электрода, обратимого к ионам йода.
Как видно из данных рисунка 33, на котором представлена градуировочная прямая для ионселективного электрода, обратимого к ионам йода, добавление нитрата серебра к избытку йодида калия для растворов всех исходных концентраций KI приводит к образованию коллоидных растворов AgI и, как следствие, к значительному понижению равновесной концентрации йодида калия. При этом линейная зависимость ЭДС ячейки от концентрации I-и тангенс угла наклона прямой сохраняются (прямая 2).
Добавление раствора ХТЗ (с молекулярной массой 240000) к свежесформированному золю приводит к увеличению концентрация свободных I- в растворе (прямая 3): она меньше, чем в исходном растворе KI, но больше, чем в коллоидном растворе AgI. Происходящий процесс схематично можно представить уравнением: {AgI}I + ХТЗ {AgI}ХТЗ + I-.
Увеличение массовой доли ХТЗ в растворе до 0,1 % приводит к некоторому повышению равновесной концентрации I-. При дальнейшем увеличении массовой доли ХТЗ прямые практически не изменяются. Поскольку, в эксперименте по изучению агрегативной устойчивости полимер-коллоидной дисперсии значение скр превышало значение 0,1 % (см. рис. 29 и З0), можно предположить, что повышение агрегативной устойчивости при более высоких концентрациях полимера связано не с адсорбцией макромолекул на поверхности золя, а с повышением вязкости раствора при увеличении концентрации полимера (структурно-механический барьер по Ребиндеру).
Аналогичный эффект имеет место и при добавлении раствора СХТЗ: равновесная концентрация Гв растворе увеличивается. Данный факт можно объяснить только тем, что адсорбция полимера на поверхности коллоидных частиц сопровождается вытеснением йодид - ионов из адсорбционного слоя в диффузный. Так же как и в случае ХТЗ, повышение концентрации СХТЗ выше определенной концентрации в растворе слабо сказывается на измерении концентрации йодид ионов.
Особенности некоторых физико-химических и физико-механических свойств пленочных материалов, полученных на основе ПКД
На рисунке 66 представлена зависимость напряжение – деформация для пленок КМЦ, ХТЗ и СХТЗ, сформированные из раствора концентрацией 1,0 г/дл. Анализ рисунков позволяет охарактеризовать КМЦ и ХТЗ как типичные полимеры, находящиеся в стеклообразном состоянии и претерпевающие хрупкое разрушение. СХТЗ способен в отличие от ХТЗ и КМЦ проявлять незначительную вынужденно-эластическую деформацию.
Для всех пленок, полученные из ПКД, вид кривых напряжение – деформация не изменяются, но характерны большие значения разрывного напряжения. Значения разрывного удлинения при этом незначительно уменьшаются. Типичные кривые деформация для пленок на основе ПКД, представлены на рисунках 67 – 69.
Кривые деформация – напряжение для ПКД на основе ХТЗ и КМЦ имеют аналогичный вид.
Можно отметить немонотонный характер изменения прочностных показателей пленок, полученных на основе ПКД, в зависимости, например, от объемного соотношения исходных компонентов или их концентрации.
Обращает на себя внимание тот факт, что максимальные значения разрывного напряжения соответствуют тем золям, в которых достигается максимально возможное значение межфазной поверхности (рис.70).
Поскольку значения и разрывного напряжения и разрывного удлинения для пленок на основе ПКД практически не зависят от знака заряда коллоидных частиц и совпадают как для ПКД на основе частиц с положительным и отрицательным зарядом, можно считать, что изменение физико-механических характеристик обусловлено только числом и размером частиц дисперсной фазы, которое практически одинаково для золей с положительно и отрицательно заряженными частицами.
Таким образом, при фиксированной концентрации полимера в растворе из которого была приготовлена пленка, именно межфазная поверхность частиц дисперсной фазы определяет физико-механические свойства пленок на основе ПКД. Сформированная вследствие адсорбции полимера на поверхности частиц дисперсной фазы дополнительная сетка флуктуационных зацеплений является причиной имеющего место упрочения пленочного материала.
При этом, водопоглощающая способность пленок на основе ПКД остается практически на уровне исходной пленки, что носит, безусловно, положительный характер (рис. 72 – 74).
При этом, поглощенная пленкой вода, фактически играет роль пластификатора (рис. 75), о чем свидетельствует закономерное изменение значений разрывного напряжения и разрывного удлинения пленочных образцов, содержащих различное количество сорбированной воды.
Поскольку пленочные образцы предполагаются использовать не в сухом виде, а именно в виде образца сорбирующего ранеотделяемую жидкость, увеличение эластичности пленки (даже в ущерб ее прочности) носит безусловно положительный характер.
Адсорбция полимера на поверхности коллоидных частиц, повышение степени структурированности полимера в растворе (показателя 8), уменьшение размеров макромолекулярного клубка, более раннее формирование сетки зацеплений, повышенная плотность упаковки макромолекул, повышенная вязкость полимеров в растворе, не может не сказаться на доступности макромолекул для взаимодействия, например, с ферментным препаратом. Все это в совокупности может привести к повышению устойчивости полимера к процессу ферментативного разложения. Важность этого факта связана с тем, что, несмотря на то, что именно способность к биоразложению является одним из огромных преимуществ природных полимеров, в том числе ХТЗ, СХТЗ и КМЦ, быстрое разложение материалов под действием ферментов может стать и фактором, ограничивающим их применение, сокращая срок их службы в условиях медицинского использования.