Ein Gel kann als festes dreidimensionales Netz betrachtet werden, das das Volumen eines flüssigen Mediums umspannt. Die Netzstruktur kann auf physikalischen oder chemischen Wechselwirkungen beruhen und verschiedene Steifigkeitsgrade aufweisen.

Zu den chemischen Gelen zählen Materialien wie vulkanisiertes Gummi und ausgehärtetes Epoxidharz, bei denen die Bindungen kovalent sind. Physikalische Gele werden durch intermolekulare Verbindungen als Folge von Wasserstoffbindungen, Van der Waals-Kräften oder elektrostatischen Wechselwirkungen gebildet. Zu den Beispielen gehören Partikelgele und kolloidale Gele sowie Verbundpolymere.

Die analytischen Instrumente und das Anwendungs-Know-how von Malvern können in folgenden Prozessen eingesetzt werden:

  • Charakterisieren der rheologischen Eigenschaften des gesamten Gelierungs- oder Aushärtungsprozesses
  • Untersuchen der Gelierungskinetik und -mechanismen
  • Steuerung der Gelierung durch Änderung der elektrostatischen Eigenschaften
  • Überwachen der Größe und Aggregation von flüssigen Solen und Mikrogelpartikeln

Das Zetapotenzial kann einen erheblichen Einfluss auf das Gelierungsverhalten haben, da stark geladene kolloidale Partikel kolloidale Gele bilden können, während schwach geladene Partikel zusammenhaften und starke miteinander verbundene Netzwerke bilden können. Derartiges Verhalten kann auch bei polymeren Gelen und Netzmittelgelen wichtig sein, bei denen Ladung und Löslichkeit die molekulare Konformation und den Verbindungsgrad beeinflussen können.

Der Gelierungs- oder Aushärtungsprozess und die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Gelsystems können durch rheologische Messungen vollständig charakterisiert werden. Die Partikelgröße und das Aggregationsverhalten von Solen und Mikrogelpartikeln kann mithilfe von Lichtstreuungstechniken ermittelt werden.

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