Tuning the rheological properties of colloidal microgel controlled with degree of cross-links

In this study, colloidal microgel with viscoelasticity were prepared by using dispersion containing physical crosslinking agents and microgels with various strengths depending on the degree of cross-links.As the chemical crosslinking agent PEGDA400 content increased, hydrogels have various physical properties the swelling ratio decreased from $2.0{\times}10^4%$ to $6.0{\times}10^3%$ and increased viscosity by about 60%. The colloidal microgel was prepared with micro hydrogel grinded to $100{\mu}m$ size and the rheological behavior was confirmed with physical cross linking agent. A colloidal microgel having various viscosities was prepared by controlling starch and alginate based on micro-hydrogel containing 0.75% (w/v) of PEGDA400. In conclusion, these results would be highly useful for applying as a product that can give various physical properties to the colloidal suspensions, cosmetics, paint, and food industry.

가교도가 제어된 콜로이드 마이크로겔의 유변학적 물성 분석

본 연구에서는 강도를 조절한 마이크로겔을 사용하여 다양한 점탄성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 하이드로겔의 화학적 가교제의 함량이 증가할수록 팽윤비는 $2.0{\times}10^4%$에서 $6.0{\times}10^3%$까지 감소하였고, 강도는 22.2 kPa에서 99.7 kPa까지 증가하였다. 이를 $100{\mu}m$ 크기로 분쇄하여 마이크로겔을 제작하였고 이온성 가교결합을 유도하는 분산액과 혼합하여 콜로이드 마이크로겔을 제작하였다. 그 결과, 가교제의 가교도와 분산액에 따라 $10^{-1}rad/s$의 진동수에서 1.679 kPa.s에서 86.485 kPa.s까지 점도를 세밀하게 조절할 수 있었다. 본 연구에서는 콜로이드 마이크로겔의 물성을 제어하기 위해 하이드로겔의 가교도를 조절 또는 분산액의 종류와 함량을 조절하여 다양한 유변학적 거동을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 물성을 제어할 수 있는 콜로이드 마이크로겔을 사용하여 향후 콜로이드 현탁액 및 유화를 제조하는 화장품, 제약, 페인트 및 식품 산업에서 목적에 따라 적합한 물성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조할 수 있다.