Radiation-modified hydrogel based on poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) and carrageenan

A series of hydrogels based on poly(N-vinyl-2-pyrrolidone)-kappa-carrageenan (KC/PVP) and -iota-carrageenan (IC/PVP) were prepared by γ-irradiation of aqueous solutions of N-vinyl-2-pyrrolidone and the respective carrageenan in air at ambient temperature. The influence of dose and concentration of VP monomer and carrageenan on the gel fraction, swelling and mechanical properties of hydrogels were investigated. To prepare hydrogels with high swelling capacity and strength, a feed composition of 10 wt.-% VP and 4 wt.-% carrageenan and an irradiation dose of 30 kGy were found to be the optimum conditions. Degree of swelling and tensile strength of the hydrogels are improved with increasing carrageenan content compared to pure crosslinked VP. Hydrogels produced are mechanically stable and exhibited a highly pH-and ionic-responsive equilibrium swelling behavior. Eine Reihe von Hydrogelen basierend auf Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon)-kappa-Carrageenan (KC/PVP) und -iota-Carrageenan (IC/PVP) wurde durch γ-Bestrahlung wasseriger Losungen von N-Vinyl-2-pyrrolidon (VP) und dem entsprechenden Carrageenan in Luft bei Raumtemperatur hergestellt. Der Einflus von Strahlendosis und Konzentration der Reaktanden auf Gelanteil, Quellvermogen und mechanische Eigenschaften der Hydrogele wurde untersucht. Zur Herstellung von Hydrogelen mit hohem Quellvermogen und guter Festigkeit erwiesen sich Losungen mit 10 Gew.-% VP und 4 Gew.-% Carrageenan sowie eine Strahlendosis von 30 kGy als optimal. Im Vergleich zu reinem PVP nehmen der Quellungsgrad und die Zugfestigkeit mit dem Carrageenangehalt zu. Die hergestellten Hydrogele sind mechanisch stabil und zeigen ein Gleichgewichtsquellverhalten, das auf Anderungen der Ionenstarke und des pH-Wertes empfindlich reagiert.