Thermoreversible swelling behaviour of hydrogels based on N-isopropylacrylamide with acidic comonomers

Huglin, Malcolm B.; Liu, Yan; Velada, JoséL.

doi:10.1016/s0032-3861(97)00135-3

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“…Conventional hydrogels, such as synthesized by starch or acrylic acid, have some drawbacks including either very low swelling capacity and swelling rate in salinity solution or need several hours to reach to the maximum absorption capacity. 6 Majority of the reported superabsorbents comprise only the first feature mentioned, i.e., high absorbency, 7 whereas they must also comprise high rate of swelling especially in certain applications, e.g., in the absorbents incorporated in the baby napkins. A kind of superabsorbent polymer named superporous hydrogel has been developed in recent years by Park for controlled delivery of drugs.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of superabsorbent hydrogels composites based on polysuccinimide

Yang

Tan

2006

J of Applied Polymer Sci

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A kind of novel superabsorbent hydrogel with high swelling ratio property that could be used for the development of water absorbing resin, soil water retention agent, and chemical sand-fixing material was synthesized in this study. The hydrogels were prepared by the crosslinking reaction of polysuccinimide (PSI). The relationships between swelling ratio and volume of solvent as well as the concentration of crosslinking agent were investigated in detail. Several composites, such as starch, carrageenan, and polyacrylamide, were added into hydrogels to enhance the swelling ratio. It was found that the swelling ratio was significantly increased, which the maximum water absorbency was enhanced 2.46 times when the composite polyacrylamide (PAM) was added compared to the control. The effects of ionic strength and sensitivity of pH on hydrogels were also studied. The modified hydrogels products with swelling ratio less sensitivity to the salinity as well as relative high swelling ration in salinity system were also obtained by adding PAM. Through the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) characterizations, the crosslinking reaction mechanism and the structure of composite were proposed. In addition, the transmission electron microscopy (TEM) examinations showed that some composite materials elevated the physical crosslinked and connected channels density substantially.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of superabsorbent hydrogels composites based on polysuccinimide

Yang

Tan

2006

J of Applied Polymer Sci

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“…La transición de volumen de fase se ha observado en varios tipos de hidrogeles, esta transición ocurre cuando se modifica la temperatura o composición del solvente, [1][2][3][4] . Se conoce que la NIPA presenta una transición de volumen de fase alrededor de 32 °C [5] , En diferentes trabajos se ha visto que la copolimerización de la NIPA con monómeros hidrófilos modifica tanto la capacidad de absorber agua como la temperatura de transición [6][7][8] , tanto en polímeros lineales como en geles poliméricos.…”

Section: Introductionunclassified

Síntesis de Hidrogeles Termosensibles de poli(N isopropilacrilamida)-co-poli(N,N,-dimetilacrilamida)

Ortega

2013

Polímeros

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IntroducciónLa temperatura de transición de los hidrogeles de NIPA (n-isopropilacrilamida) es una propiedad importante en el estudio y la aplicación de materiales sintetizados con este monómero. La transición de volumen de fase se ha observado en varios tipos de hidrogeles, esta transición ocurre cuando se modifica la temperatura o composición del solvente, [1][2][3][4] . Se conoce que la NIPA presenta una transición de volumen de fase alrededor de 32 °C [5] , En diferentes trabajos se ha visto que la copolimerización de la NIPA con monómeros hidrófilos modifica tanto la capacidad de absorber agua como la temperatura de transición [6][7][8] , tanto en polímeros lineales como en geles poliméricos. Por lo que se puede modificar la capacidad de absorción de agua de estos materiales, así como incrementar la velocidad de liberación de agua en el punto de transición, mediante la adición de diversos co-monómeros ionizables. Matzelle et al. [8] reportaron que se modifico la flexibilidad de las cadenas en la matriz polimérica, cuando se variaba la proporción de solvente en la mezcla inicial de reacción, y que al incrementar la proporción de solvente en la mezcla inicial de reacción, aumentaba la flexibilidad de las cadenas lo que permite aumentar la porosidad de la red, cuando esta se encuentra hinchada, por lo que se incrementan los espacios vacíos, permitiendo mayor cantidad de agua no asociada dentro de la matriz polimérica, con lo cual la fracción de agua liberada en el punto de transición se modificaría. Por lo que al adicionar la DIMA (n,n, dimetilacrilamida) que es un monómero que no presenta transición de volumen de fase con el cambio en la temperatura [9] , y modificar la proporción de agua en la mezcla inicial de reacción. Se podría modificar la capacidad de absorber agua de las muestras, la temperatura de transición, así como la velocidad de liberación de agua y de las sustancias disueltas en esta agua en el punto de transición. El cambio de la capacidad de hinchamiento de los hidrogeles de poli(NIPA) es una propiedad que puede ser utilizada en diferentes aplicaciones como son soportes para inmovilización de enzimas y células, procesos de separación y en la dosificación controlada de agentes biológicos activos [10] . En este trabajo se estudio el efecto provocado en la capacidad de absorber agua, en la temperatura de transición y la velocidad de liberación de agua en el punto de transición al copolimerizar n-isopropilacrilamida con n,n-dimetilacrilamida. Experimental MaterialesLa N-isopropilacrilamida (NIPA) con una pureza de 99% estabilizada con metil-hidroquinona (MEHQ), fue recristalizada de una mezcla de benceno/hexano 40/60 antes de su uso, la N,N,dimetilacrilamida (DIMA) con una pureza del 98.5% estabilizada con MEHQ, provenientes de TCI. El iniciador utilizado en las polimerizaciones fue persulfato de potasio (K 2 S 2 O 8 ) (KPS) con una pureza del 99% de Aldrich. El agente entrecruzante fue la N´, N´-metilenbisacrilamida (NMBA) con una pureza de 99 % de (TCI). El acelerador utilizado en las polimerizac...

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“…[1][2][3][4] NIPA can be copolymerized with other comonomers to produce gels that can undergo such volume transitions in response to other external stimuli such as pH, electric field and light. [5][6][7] Hydrogels based on these stimuli-sensitive materials have been investigated for controlled gene, [8] peptide [9] and drug delivery, [10] protein purification, [11] sensors, [12] and chromatography. [13] We have been developing an autonomous, glucose-powered hydrogel-based device for rhythmic, pulsed release of gonadotropin releasing hormone (GnRH) that utilizes pH-sensitive copolymers of Nisopropylacrylamide and carboxylic acids.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Novel Hydrogels for Rhythmic Pulsatile Drug Delivery

Mujumdar

Bhalla

Siegel

2007

Macromolecular Symposia

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Summary:We are investigating an autonomous glucose-driven hydrogel/enzymebased device prototype for rhythmic, pulsed delivery of gonadotropin releasing hormone (GnRH). The device employs a pH-sensitive hydrogel membrane in conjunction with the enzyme glucose oxidase. This system delivers GnRH in rhythmic pulses when exposed to a constant level of glucose. These pulses result from autonomous pH oscillations inside the device that are created by an unstable nonlinear feedback between hydrogel permeability to glucose and production of acid by glucose oxidase. Previous versions of this prototype utilized p(N-isopropylacrylamide-co-methylacrylic acid) p(NIPA-co-MAA) hydrogels, with 10 mol% MAA incorporated. With this membrane, which undergoes a volume transition (VT) near pH 5, pH oscillations centered around pH 5 are observed. This range is too low to sustain oscillations in physiologically buffered media. To shift the operating pH of oscillations closer to physiologic pH, we have sought ways to increase the pH of the volume transition. In this study we show that increasing the side chain length of the a-alkylacrylic acid (RAA) comonomer enhances the overall hydrophobicity of the copolymer, and shifts the VT pH closer to physiological pH values. We also demonstrate the ability of such membranes to affect an alkaline shift in the range of oscillations in the prototype oscillator device.

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Thermoreversible swelling behaviour of hydrogels based on N-isopropylacrylamide with acidic comonomers

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Synthesis and characterization of superabsorbent hydrogels composites based on polysuccinimide

Synthesis and characterization of superabsorbent hydrogels composites based on polysuccinimide

Síntesis de Hidrogeles Termosensibles de poli(N isopropilacrilamida)-co-poli(N,N,-dimetilacrilamida)

Novel Hydrogels for Rhythmic Pulsatile Drug Delivery

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