การศึกษาสมบัติการซ่อมแซมตนเองของไฮโดรเจลจากโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์เสริมแรงด้วยมอนต์มอริลโลไนต์

Study on self-healing property of hydrogels from sodium carboxymethyl cellulose/poly(vinyl alcohol) reinforced by montmorillonite

Name: นิชารีย์ วีรวรรณ

ThaSH: มอนต์มอริลโลไนต์

LCSH: Montmorillonite

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมไฮโดรเจลที่สามารถซ่อมแซมตนเองได้จากโซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC)/พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) เสริมแรงด้วยมอนต์มอริลโลไนต์ (MMT) โดยไฮโดรเจลถูกเตรียมด้วยวิธีการแช่ในสารละลายกรดซิตริกเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่าง Na+ ของ CMC กับ H+ ของกรดซิตริก และเกิดการเชื่อมโยงกันระหว่าง CMC และ PVA ด้วยพันธะไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังมีการเติมสารเสริมแรง MMT ในไฮโดรเจลเพื่อเพิ่มสมบัติเชิงกลและประสิทธิภาพในการซ่อมแซมตนเองให้กับไฮโดรเจล จากการศึกษาสัณฐานวิทยาของไฮโดรเจลพบว่าไฮโดรเจลสูตรที่เสริมแรงด้วย MMT 1% มีการกระจายตัวของ MMT อย่างสม่ำเสมอในไฮโดรเจล โดยไฮโดรเจลที่มีการเติมสารเสริมแรงมีขนาดรูพรุนที่เล็กลงและมีผนังไฮโดรเจลที่หนาขึ้น นอกจากนี้ยังมีการทดสอบสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจลด้วยการทดสอบความแข็งแรงดึงและความแข็งแรงกด โดยค่าความแข็งแรงดึงอยู่ในช่วง 35.0-64.0 kPa และค่าความแข็งแรงกดอยู่ในช่วง 7.3-20.3 kPa โดยไฮโดรเจลสูตรที่มีปริมาณ PVA และ MMT มากส่งผลให้ไฮโดรเจลมีสมบัติเชิงกลที่ดีขึ้น ประสิทธิภาพในการซ่อมแซมตนเองของไฮโดรเจลสามารถคำนวณได้จากค่าความแข็งแรงดึงของไฮโดรเจลตั้งต้นและไฮโดรเจลที่เกิดการซ่อมแซมตนเองแล้ว พบว่าไฮโดรเจลสูตรที่มีปริมาณ PVA 1% และ MMT 1% (P1C8M1) มีค่าประสิทธิภาพในการซ่อมแซมตนเองสูงที่สุด (94%) การทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์ของไฮโดรเจลพบว่าไฮโดรเจลไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ จึงสรุปได้ว่าไฮโดรเจลมีสมบัติในการซ่อมแซมตนเองได้เมื่อได้รับความเสียหายและไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

Abstract: In this article, we prepared the self-healing hydrogels based on sodium carboxymethyl cellulose/poly(vinyl alcohol) reinforced by montmorillonite. The hydrogels were prepared by the acidifying method, in which Na+ of sodium carboxymethyl cellulose were replaced by H+ of acid and hydrogen bonds between CMC and PVA occurred. In addition, montmorillonite was added into hydrogels to improve their mechanical and self-healing properties. In morphology analysis, it showed good distribution of MMT in the hydrogels, while the pore size decrease and the pore wall increased with the presence of montmorillonite in the hydrogels. Mechanical properties of hydrogels were measured by tensile and compressive tests. The hydrogels showed tensile strength values of 35.0-64.0 kPa and compressive strength values of 7.3-20.3 kPa depending on PVA and MMT contents. The higher amount of PVA and MMT, the higher mechanical properties were obtained. The self-healing efficiency of hydrogels can be calculated by the tensile strength of original hydrogels and healed hydrogels, indicating that the hydrogel with 1% PVA and 1% MMT (P1C8M1) displayed the highest healing efficiency (94%). For cytotoxicity test, the hydrogels were not toxic to Vero cells. Therefore, the hydrogels could self-healed after the damage and non-toxic for cell.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: Lifelong@kmitl.ac.th

Name: ภัทธาวุธ มนต์วิเศษ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : pathavuth.mo@kmitl.ac.th

Created: 2564

Modified: 2564-12-06

Issued: 2564-12-06

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีพอลิเมอร์

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Fulltext Nicharee Weerawan.pdf	1.86 MB	13	2025-01-21 13:40:36

ใช้เวลา

0.019921 วินาที