Zum Quellungsdruck von polymeren Hydrogelen

Hochmolekulare Substanzen auf Basis von Polyacrylaten besitzen die Fähigkeit, durch Flüssigkeitsaufnahme Hydrogele zu bilden. Diese Substanzen werden auch als Superabsorbierende Polymere (SAP) bezeichnet. Ihre Eigenschaft, auch unter mechanischer Belastung Flüssigkeit speichern zu können, ermöglicht den Einsatz der Materialien insbesondere im Bereich der Abdichtungstechnik. Vor diesem Hintergrund werden in der vorliegenden Arbeit Untersuchungen zum Quellungsverhalten von polymeren Hydrogelen vorgestellt. Es wird eine Versuchsmethode beschrieben, die zur Ermittlung des bei der Quellung entstehenden Quellungsdrucks und dessen zeitlichen Verlaufs geeignet ist. Anhand des in der Arbeit entwickelten Gelblocking-Modells werden die bei der Quellung auftretenden Gelblocking-Effekte quantifiziert. Wechselwirkungen zwischen dem gemessenen Quellungsdruck und der Polymerstruktur, der Partikelgröße der Polymere und dem Polymervolumenanteil im System werden beschrieben. Der Einfluss der Syntheseparameter auf die sich im Quellungsgleichgewicht einstellenden Drücke wird diskutiert. Ein Zusammenhang zwischen der zur Trocknung benötigten Energie und dem Quellungszustand der Hydrogele wird abgeleitet.