Thermal Stability and Decomposition Mechanisms of PVA/PEGDA–PEGMA IPN-Hydrogels: A Multimethod Kinetic Approach

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/polym17202805
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper presents a comprehensive analysis of the thermal stability and decomposition mechanisms of IPN hydrogels based on polyvinyl alcohol (PVA) and a copolymer network of poly(ethylene glycol) diacrylate–poly(ethylene glycol) methacrylate (PEGDA–PEGMA). Using thermogravimetric analysis (TGA/DTG) and multi-approach kinetic analysis (Friedman and Ozawa–Flynn–Wall isoconversion methods, nonparametric kinetics, Shestaka-Berggren model), the influence of composition on the processes of dehydration, thermal destruction, and the distribution of activation energy by degrees of conversion was investigated. The constructed three-dimensional kinetic “landscapes” made it possible to identify characteristic features of the behavior of various samples, including differences in the rate and mechanisms of destruction. It was found that an increase in the content of PVA enhances moisture binding and shifts the Tmax of dehydration to higher temperatures, while an increase in the concentration of PEGDA forms a denser network that limits moisture retention and accelerates thermal decomposition. Calculation of diffusion coefficients using the Fick model showed a decrease in D with an increase in network density, which reflects an increase in resistance to moisture mass transfer. The combination of the data obtained demonstrates the multistage nature of thermal destruction and allows for the targeted selection of hydrogel compositions for biomedical, environmental, and materials science applications, including drug delivery systems, sorbents and heat-resistant coatings.