Технические характеристики поливинилацетатные водоэмульсионные составы

состав и улучшенные технические характеристики

Характеристики водоэмульсионной краски в зависимости от вида пленкообразователя

В качестве связующего полимера в составе красок на водной основе могут использоваться пять видов пленкообразователей, которые во многом и определяют достоинства и недостатки определенного типа краски.

Наименее качественными считаются водоэмульсионные краски на основе поливинилацетата. Маркируются такие краски «ВД-ВА» и имеют очень узкую сферу применения. В бытовых целях при ремонте или строительстве эти краски не используют, так как со временем они желтеют, а окрашенная поверхность покрывается плотной и непрозрачной пленкой. К тому же краски «ВД-ВА» являются неводостойкими.

В отличие от красок на основе ПВА, водоэмульсионные краски на бутадиен-стироле устойчивы к влаге, но также образуют плотную пленку и плохо переносят воздействие солнечных лучей. Для маркировки этих красок используют сокращение «ВД-КЧ».

Краски на основе стирол-акрилата маркируют «ВД-АК». Эти краски значительно превосходят по своим качественным характеристикам краски на ПВА и бутадиен-стироле, что позволяет наносить их на внешние и внутренние поверхности. Благодаря малым размерам полимерных частиц, краски «ВД-АК» обладают отличной адгезией практически ко всем типам поверхностей, а проникновение частиц в поры на окрашиваемой поверхности увеличивает прочность. Такие краски образуют пористое покрытие, которое устойчиво к воздействию влаги и солнечн

топ-4 вида и технические характеристики

При отделке внутренних помещений необходимо учитывать, что выбранный материал должен быть экологичным, износоустойчивым и долговечным. Этим характеристикам соответствуют поливинилацетатные водоэмульсионные краски, которые, благодаря широкой палитре оттенков, позволяют реализовывать различные дизайнерские решения. Такие составы можно применять при отделке внутренних поверхностей в жилых помещениях и на промышленных объектах.

Чем отличается водоэмульсионная ПВА от дисперсионной

Поливинилацетатные краски характеризуются следующими особенностями:

• не содержат растворителей;
• отсутствует неприятный запах;
• после высыхания формируют эластичное покрытие;
• хорошо впитываются в разные материалы.

Такие красители применяются только при внутренних работах. Водоэмульсионные ПВА выпускаются в белом цвете, в связи с чем материалы этого типа необходимо смешивать с соответствующими пигментами.

Поливинилацетатные краски не применяются в помещениях с повышенной влажностью. Дисперсионные составы в этом ключе выглядят предпочтительнее, так как содержат специальные компоненты, которые:

• повышают влагостойкость;
• увеличивают стойкость к внешнему воздействию;
• способствуют формированию паропроницаемого слоя;
• придают исходному составу гидрофобные свойства.

Дисперсионные красители универсальны. То есть такие составы можно применять при отделке различных помещений, включая кухню и ванные комнаты.

Сферы применения

Как было отмечено, ПВА применяются при отделке внутренних помещений. Такими составами можно окрашивать:

• стеклянные поверхности;
• дерево;
• бетон;
• кирпич;
• гипсокартон;
• оштукатуренные поверхности.

При покупке поливинилацетатных красок нужно учитывать, что эти материалы не ложатся поверх многих грунтовок. Также данный состав нельзя использовать при отделке металлических изделий.

Состав и технические характеристики

Поливинилацетатные краски состоят из:

1. Водной эмульсии, смешанной с поливинилацетатом. Основной компонент красителя, придающий вид вязкой сметаны. Из-за наличия в составе воды ПВА необходимо хранить при температуре выше 0 градусов.
2. Красящих пигментов.
3. Стабилизаторов, улучшающих характеристики материала.
4. Пластификаторов. Эти компоненты отвечают за образование пленки на обработанной поверхности.

Такие ПАВы сохнут за счет испарения воды. Благодаря этому процессу связующие компоненты после нанесения на поверхность твердеют. На полное испарение воды и, как следствие, высыхание краски требуется 2-3 часа при комнатной температуре.

Поливинилацетатные составы отличаются следующими характеристиками:

• степень укрывистости — 1-2 класс;
• плотность (зависит от типа компонентов, входящих в состав) — 1,25-1,55 кг/дм3;
• вязкость (можно менять, добавляя воду) — 40-45;
• температура высыхания – +5-30 градусов.

Поливинилацетатные краски выпускаются в двух видах: одно- либо двухупаковочные составы. Первые можно сразу применять для отделки поверхностей. Такие материалы рекомендованы для обработки небольших площадей, так как после вскрытия быстро сохнут.

Двухупаковочные краски выпускаются в виде пластификатора и специальной пасты, которые помещены в отдельные пакеты. Эти компоненты перед каждым применением необходимо смешивать, чтобы получить рабочий состав. Двухупаковочные краски рекомендованы для отделки больших площадей.

Также ПВА, в зависимости от типа дополнительных компонентов, входящих в состав, подразделяются на акриловые, силикатные, минеральные и силиконовые.

Акриловая

создает паропроницаемый слой;

не пропускает влагу;

стойко переносит воздействие окружающих факторов;

повышенная гидрофобность.

завышенная цена;

ограниченная область применения в сравнении с другими ПВА.

Акриловые составы характеризуются обширной цветовой палитрой, что в сочетании с приведенным свойствами обеспечивает таким характеристикам высокую популярность среди потребителей.

Силикатная

высокий коэффициент паро- и воздухопроницаемости;

защищают обработанный материал от воздействия солнечного света;

стойко переносят влияние окружающей среды

материал наносится исключительно на прогрунтованные поверхности;

не подходит для отделки помещений с повышенной влажностью;

не подходит для окрашивания поверхностей, на которых появляется конденсат;

завышенная цена.

Силикатные краски характеризуются продолжительным сроком службы. Если соблюдены условия применения, нанесенный слой не потребует обновления в течение 15-20 лет.

Минеральная

не боятся отрицательных температур;

паропроницаемы;

экологически чистые.

короткий срок службы;

применяются для отделки гладких поверхностей.

Минеральные краски в сравнении с ранее перечисленными отличаются узкой цветовой палитрой, состоящей из 8 оттенков.

Силиконовая

высокая адгезия, благодаря чему материал можно наносить на непрогрунтованные поверхности;

способны скрывать трещины шириной до двух миллиметров;

паропроницаемы;

подходят для обработки помещений с повышенной влажностью.

стоят дороже акриловых и некоторых других составов;

менее эластичны, чем силикатные.

К достоинствам силиконовых красок также следует отнести то, что после высыхания поверхностный слой защищает от образования плесени и грибка.

Плюсы и минусы использования

подходят для обработки разных материалов, включая высокопористые;

быстро сохнут;

просты в использовании;

пожаро- и взрывобезопасны;

не источают неприятного запаха;

износоустойчивы;

можно наносить на поверхности, постоянно подвергающиеся воздействию ультрафиолета;

предотвращают появление грибков;

создают эластичное покрытие.

не применяются при отрицательных температурах;

ряд составов не применяется при отделке помещений с повышенной влажностью;

перед окрашиванием древесины требуется продолжительная подготовка.

При необходимости можно менять степень вязкости поливинилацетатных составов, добавив определенное количество воды. Такие материалы позволяют получить как матовую, так и глянцевую поверхность

При работе с деревом также нужно учитывать, что последующий слой необходимо наносить после полного высыхания предыдущего. Кроме того, после покраски поверхность следует шлифовать с помощью наждачной бумаги.

Технология окрашивания

Покраска поверхностей с помощью ПВА проводится в рамках следующего алгоритма:

1. С поверхности удаляются следы загрязнений, пыль и старая краска.
2. На рабочей поверхности заделываются дефекты.
3. На поверхность наносится грунтовка, а затем — выбранный краситель с помощью валика или кисточки в 2-3 слоя.

Чтобы краситель приобрел улучшенные свойства, после высыхания каждый слой рекомендуется обрабатывать наждачной бумагой. Благодаря этому увеличивается адгезия. Поэтому каждый последующий слой лучше проникает в структуру обрабатываемой поверхности.

Как посчитать расход

Расход материала зависит от типа выбранного красителя. Этот параметр указывается на упаковке. В среднем, на 1 м2 уходит до 150-200 миллилитров при условии, если поверхность окрашивается в 1 слой.

Поливинилацетатная водоэмульсионная краска: характеристики

Одним из самых востребованных средств на рынке стройматериалов сегодня является поливинилацетатная водоэмульсионная краска. Свою популярность она получила благодаря множеству положительных качеств, главные из которых – экологичность, надежность, долговечность.

Конечно, есть у нее и недостатки, о которых обязательно следует знать при покупке. Основные характеристики, плюсы, минусы, а также сфера применения краски рассмотрены ниже.

Состав красящего средства

В составе данного средства отсутствуют сложные компоненты. Благодаря этому стоимость его невысока.

Среди основных ингредиентов:

• поливинилацетатная водная эмульсия;
• стабилизаторы;
• пластификаторы, отвечающие за образование пленки;
• красящий пигмент, обеспечивающий тот или иной оттенок.

Для улучшения технических характеристик в поливинилацетатные средства в последнее время стали вводить полимеры. Такие, как акрил, силикон, жидкое стекло или известь. В зависимости от того, какое именно вещество добавлено, различают акриловый, силиконовый, силикатный либо минеральный виды краски.

Общие характеристики

Главным компонентом данного красящего средства является эмульсия на основе воды и поливинилацетата. Это базовый элемент клея ПВА. Отсюда формулировка – «ПВА-краски», широко употребляемая специалистами. Эмульсия выглядит, как клей данного вида, представляя собой белую жидкость однородной густой консистенции.

Основные технические характеристики:

1. На один кв. м в среднем расходуется 150-200 миллилитров.
2. В состав входят латекс, загуститель, наполнитель.
3. Вязкость – для установления величины используется вискозиметр.
4. Вес – имеет прямую зависимость от концентрации в краске загустителей и наполнителей. Среднее значение – полтора килограмма на литр.

Среди отличительных технических характеристик – скоростное высыхание. Для него потребуется всего несколько часов при комнатной температуре. Такая особенность объясняется тем, что в составе краски имеется вода, которая быстро испаряется. Оставшиеся компоненты при этом затвердевают.

Объем высохшего слоя примерно на 60% меньше, чем свеженанесенного. Пленка имеет большое количество пор. И это играет положительную роль, если говорить о внешнем виде покрашенной поверхности. Для него характерна матовость и шелковистость. Такие показатели позволяют использовать краску на основе водоэмульсии и поливинилацетата вместо масляной.

Положительные и отрицательные свойства

Поливинилацетатная водоэмульсионка имеет массу положительных качеств, делающих ее одним из лидеров в своей сфере. Потребители давно оценили ее по достоинству и активно используют в ходе строительно-ремонтных работ.

К плюсам красителя относятся:

• недорогая стоимость;
• быстрое высыхание;
• высокие эстетические качества;
• безопасность для здоровья;
• практически полное отсутствие запаха;
• повышенная пожарная безопасность;
• способность растворяться в воде, что позволяет менять консистенцию;
• наличие колеровочных добавок, позволяющих разнообразить цветовую гамму;
• хорошая «сцепляемость» с окрашиваемой поверхностью;
• эластичность;
• высокая сопротивляемость грибковым образованиям;
• простота нанесения.

Среди минусов можно отметить:

• не очень высокая влагоустойчивость;
• невозможность использования и хранения при низких температурах;
• ограниченное количество типов окрашиваемых поверхностей, к которым может применяться;
• часто возникающая необходимость нанесения нескольких слоев (неэкономичность).

Что касается плохой влагоустойчивости, то это не относится к краске-ПВА, в состав которой входит акрил. Данный вид считается одним из самых качественных и дорогих. Его можно применять в условиях повышенной влажности.

Сфера применения

Как правило, окраска поливинилацетатными водоэмульсионными составами производится в ходе внутренних отделочных работ. Фасады данным средством не покрываются из-за сложных «взаимоотношений» с водой (если только речь не идет об акриловом варианте). Для помещений с повышенной влажностью оно, соответственно, тоже не подходит. Идеально ложится на:

• дерево;
• бетон;
• кирпич;
• гипсокартон;
• штукатурку;
• стекло.

ПВА-краску вполне можно наносить поверх масляного слоя. А вот на купоросные, квасцовые, глиноземные грунтовки она не ложится. Металлические поверхности тоже в большинстве случаев – табу. Единственный выход – предварительно покрыть их масляной краской.

Таким образом, поливинилацетатная водоэмульсионка – это хоть и не универсальный вариант, но во многих случаях – оптимальный. Ее доступная стоимость на фоне высокого качества выглядит особенно привлекательно. А простота применения делает краску особенно популярной среди тех, кто проводит ремонтные работы в своем жилище или офисе самостоятельно, не прибегая к услугам строительных компаний и бригад.

Поливинилацетатная краска – преимущества и недостатки

Поливинилацетатная краска – характеристики, состав, плюсы и минусы

Поливинилацетатные краски (если кратко, то ПВА) – это эмульсионные составы, которые сделаны по принципу «масло в чистой воде». Такие лакокрасочные материалы широко используются для окрашивания внутренних поверхностей в промышленных и жилых помещениях. Лакокрасочные составы ПВА вида можно купить в одной из двух разновидностей:

1) Состав одноупаковочного типа, который представляет собой краску, в полной мере готовую к использованию. Лакокрасочный материал хранят и перевозят в герметично закрытой таре при положительной температуре.

2) Двухупаковочный состав, который представляет собой полуфабрикат, в котором есть лакокрасочный материал в виде пасты, а также пластификатор. Состав будет готов посредством смешивания непосредственно перед использованием. Далее рассмотрим все плюсы и минусы.

Преимущества и недостатки ПВА состава

К достоинствам поливинилацетатных красок можно отнести следующее:

• Применимость даже к наиболее высокопористым типам материалов (определенным древесным сортами, картону и штукатурке).
• Высокая скорость просыхания.
• Несложно подготовить состав и простота нанесения на обрабатываемые поверхности.
• Высокая взрывная безопасность и пожарная безопасность.
• Отсутствие неприятных ароматов, потому что в составе поливинилацетатных красок нет растворителей.
• Нетоксичность ЛКМ.
• Наличие добавок, несмотря на ограничения цветовой палитры, за счет которых есть возможность получить глянцевую или матовую поверхность.
• Конкурентоспособная стоимость продукции.
• Прекрасный вариант для того, чтобы окрашивать гипсокартон или остальные гладкие поверхности (все это благодаря высоким адгезионным способностям).
• Водорастворимость.
• Способность противостоять грибковым колониям и плесени.
• Устойчивость к излучению ультрафиолета.
• Эластичность образуемого покрытия.

У поливинилацетатных составов есть множество недостатков:

• Малая палитра цветов.
• Неустойчивость поливинилацетатных средств к низким температурам при окрашивании, потому что согласно рекомендациям компаний-изготовителей, минимальная воздушная температура должна быть +6 градусов (краска замерзнет при температуре ниже нуля).
• Для отделочных работ внутри помещения подойдут не все виды краски, а лишь те, которые содержатся верстатовые и акрилатные компоненты.
• Есть тенденция к удорожанию поливинилацетатных средств, потому что производители часто добавляют в составе все новые компоненты.
• Окрашивание водоэмульсионными поливинилацетатными красками осуществляется лишь после подготовительного этапа чернового слоя, потому что поливинилацетатный состав дает высокое натяжение поверхностного типа (предметы потребуется несколько раз зачистить, а после отшлифовать).
• Лакокрасочный материал обладает неустойчивостью к высокой влажности, и потому его редко применяют для окрашивания наружных частей фасада здания (проблема частично может решаться добавлением в состав компонента акрилового типа).
• Поливинилацетатные составы нельзя наносить на побелку из мела, глиноземные, купоросные и квасцовые грунтовочные материалы.

Теперь немного про свойства средства.

Подробности

Характеристики и состав лакокрасочное покрытие

Цена на поливинилацетатные средства невысокая, потому что в их составе нет сложных компонентов. Поливинилацетатные средства включают в себя следующие составляющие:

1. Водную эмульсию на основе поливинилацетата. Он представляет собой раствор со сметанообразной консистенцией, а так как в составе эмульсии есть вода, не требуется забывать про температуру замерзания – ноль градусов. Эмульсия непластифицированного типа способна выдерживать не больше 4 циклов 100%-ной заморозки.
2. Вещества для пигментирования, за счет которых лакокрасочный материал передает цвет поверхности.
3. Стабилизаторы являются компонентами, которые улучшаются те или иные рабочие характеристики от лакокрасочного материала.
4. Пластификаторы представляют собой компоненты, которые регулируют механические и физически качества лакокрасочного материала, а еще будет способствовать образованию пленочного покрытия.

Как уже было сказано ранее, поливинилацетатные составы отличаются скоростью просыхания. Кстати, водоэмульсионные составы просыхают примерно за пару-тройку часов при условии, если температура воздуха составляет +17….+24 градусов. Причина быстрого отвердевания состоит в том, что эмульсия содержит в составе до 40% воды, которая будет легко испаряться после нанесения на обрабатываемую поверхность. еще в составе эмульсии входит до 60% смол и веществ для пигментирования. Если имеется потребность уменьшать вязкость средства, в него следует добавить воду и даже наоборот.

При испарении смоляные частицы (а их размер может колебаться от 1 до 4 микрона) вначале приближается друг к другу, и создает плотное кольцо вокруг пигментов, а после и вовсе сливаются с ними. В результате появляется довольно плотная масса, которая сделана из смолы и пигментов. В массе имеются крайне мелкие поры, через которые будут испаряться вода. В массе есть достаточно мелкие поры, через которые будет испаряться вода. После процесса окрашивания вода в конечном итоге испаряется, а пластификаторы становятся твердыми и даже гидрофобными.

После просыхания пленка будет уменьшаться в размере – приблизительно до 60% от первозданного объема. Так как поверхность пленки имеет очень много пор, а еще она получается с немного шелковистым и матовым отблеском. Благодаря этому, окрашенной поверхности будут передаваться прекрасные декоративные свойства. Во многих случаях, при соблюдении техники окрашивания, поливинилацетатной краской вполне можно заменять матовые масляные покрытия. К поливинилацетатным средствам могут прилагаться соответствующие колеровки. Использовать вещества для колерования требуется в соответствии с инструкцией от компании-изготовителя.

Акриловые водно-дисперсионные краски

Чтобы лакокрасочный материал приобрел влагозащитные свойства, в водно-дисперсионные составы поливинилацетатного типа добавляют акриловые компоненты. Такой тип полимера придает красящему материалу такие характеристики:

1. Поверхность снова начинает «дышать», пропускать воздух, но ни в коем случае не влагу.
2. Увеличивается гидрофобность обрабатываемой поверхности.
3. Повышается способность к сопротивлению негативным воздействиям во внешней среде.

За счет использования акриловых полимеров, улучшенный состав поливинилацетатной краски можно применять для того, чтобы наносить на наружные фасады, а еще для обработки поверхностей по влажном помещении (к примеру, ванной комнате или кухне). Для придания покрытиям блеска/матовости используют специальные виды добавок.

Нанесение лакокрасочного материала на поверхность

Окрашивание посредством водоэмульсионных поливинилацетатных составов осуществляется в следующей последовательности:

1. Выбираем самый подходящий для имеющихся условий материал лакокрасочного типа.
2. Проведите комплекс мероприятий по подготовке перед окрашиванием поверхности – уберите пыль и грязь, заделайте все изъяны (трещины, швы, бугорки и прочее), удалите слой побелки, если он есть. Чтобы сэкономить на лакокрасочном материале и улучшить сцепление, рекомендовано прогрунтовать поверхность.
3. Хорошо размешайте поливинилацетатный лакокрасочный материал, удалите предварительно засохшие комочки из емкости. Разбавьте водоэмульсионную массу.
4. Нанесите краску валиком, кисточкой или посредством пульверизатора.
5. Дождитесь просыхания первого слоя и нанесите следующий. При необходимости процедуру следует повторить даже в третий раз.

Осталось рассмотреть еще несколько нюансов.

ГОСТ, стоимость и форма выпуска

Поливинилацетатные лакокрасочные материалы производят в соответствии с правилами, которые прописаны в ГОСТе 28196-89. При этом следует отметить, что сертификация лакокрасочных материалов на соответствие ГОСТу относится на усмотрение компании-изготовителя. На упаковке с лакокрасочным материалом будет указана норма расхода, все компоненты, а еще метод изготовления раствора.

Стоимость за 1 килограмм лакокрасочного материала может сильно отличаться в зависимости от популярности добавок и бренда. Еще на цену будет влиять региональная отдаленность. Но считается, что качественная поливинилацетатный состав в любом случае не может стоит меньше рублевого эквивалента доллара за 1 литр.

Несмотря на очевидные минусы, перечисленные выше, лакокрасочные поливинилацетатные материалы пользуются огромным спросом. Высокая скорость просыхания, совместимость с различными видами материалов, а еще доступная стоимость обеспечивают таким краскам вечную популярность среди покупателей.

Как правильно выбирать ЛКМ

что это, для чего нужна, как использовать?

При проведении отделочных работ, нужно уделять внимание выбору составов, которые вы наносите на стены, потолки, полы. Поливинилацетатная водоэмульсионная краска распространена, так как она позволяет максимально эффективно выполнить декор помещения, предотвратив преждевременную порчу покрытия.

Описание и основные характеристики краски

Предназначается поливинилацетатная краска для декора помещения. В составе она имеет масляные компоненты, а также воду, которая и отличает состав от других средств. Это делает его более пластичным и удобным для нанесения на поверхность, независимо от ее типа, особенностей.
После нанесения на стену или другое покрытие, пигмент начинает испарять воду, которая находится в ее составе, постепенно затвердевая. Компонент способствует обеспечению водостойкости покрытия, так как он абсолютно не меняется при попадании влаги, независимо от ее количества.
Продается красить в двух вариантах:

1. Одноупаковочный. Подразумевает готовый продукт, после вскрытия которого, можно сразу наносить на поверхность, предварительно размешав. Удобно использовать его, когда нужно покрасить небольшую площадь.
2. Двухупаковочный. Имеет две герметично отделенные упаковки – пластификатор, специальная паста. При их смешивании получается краситель. Покупать такой вариант удобно, когда нужно окрашивать большую площадь – можно постепенно смешивать нужно количество компонентов.

При соблюдении условий хранения, оба варианта упаковки будут храниться долго, для этого следует соблюдать указания производителя.
В магазине вам могут предложить водоэмульсионную краску, или водно-дисперсную. Особых различий у них нет, они обе безопасны и имеют идентичные компоненты в составе, поэтому оба вариант можно использовать для декора помещения.
Водоэмульсионная и водно-дисперсная ПВА подразумевает возможность выбрать тип наносимого состава. С их помощью можно сделать глянцевое или матовое покрытие, или создать аккуратный градиент.

Водно-дисперсная ПВА краска

Достоинства и недостатки состава

Перед покупкой краски, нужно уделить внимание ее техническим характеристикам. Так вы сможете подобрать вариант, что подойдет для помещения, что ускорит проведения отделочных работ, облегчив просыхание состава.
Положительных сторон у красителя много:

• Удобство подготовки. Независимо от типа упаковки, краситель можно удобно и быстро подготовить к работе, разбавив водой до любой структуры;
• Абсолютная безопасность. Пигмент не содержит токсинов или неприятных, резких запахов, из-за чего ее рекомендуют для ремонта даже в детских комнатах;
• Пожаробезопасны, не выделяют горючих веществ;
• Водостойкие. Из-за наличия воды в составе в большом количестве, краситель стойко переносит попадании влаги и повышении влажности в помещении;
• Сохранение визуальных качеств. Краситель при нанесении не выгорает на солнце, не становится со временем тусклым;
• Предотвращение поражения плесенью, другими грибковыми болезнями;
• Быстрое высыхание, отсутствие вероятности образования трещин или сколов при постепенном просыхании.

В большинстве случаев состав эффективен при выполнении ремонта, использовать его можно практически в любых комнатах. Но учитывайте, что независимо от того, что он нетоксичен, быстро сохнет, следует использовать его в хорошо проветриваемом помещении.
Однако учитывайте возможные минусы средства:

• Нельзя использовать их при отрицательных температурах. Свои свойства поливинилацетатная водоэмульсионная краска сохраняет при положительной температуре, поэтому использовать ее можно только внутри помещения;
• Достаточно высокая цена;
• При нанесении на деревянную поверхность, следует предварительно внимательно ее очистить и подготовить к работе.

Учитывайте тип красителя, так как сейчас постоянно производятся новые варианты пигмента, которые можно использовать для разных целей. Так вы сможете предотвратить возможные побочные эффекты при несоблюдении условий использования красителя.

Разновидности красок

При выборе красителя для отделочных работ, нужно уделить внимание всем его разновидностям, чтобы подобрать вариант для окрашивания.
Поливинилацетатная краска есть двух видов, от чего зависят ее технические характеристики и особенности нанесения на поверхность. Учитывайте условия использования состава перед его покупкой и применением.
Стандартно предлагают состав двух видов:

1. Водоэмульсионный.
2. Водно-дисперсный.

Оба пигмента распространены, так как входят в общую категорию – поливинилацетатных красок. Однако не всегда любой пигмент подходит для отделочных работ.
Водоэмульсионный краситель часто используется для бетона и гипсокартона. Он не содержит в составе растворителей, щелочей и хорошо сцепляется с обрабатываемой площадью. Цена у них средняя, поэтому часто используется пигмент для окрашивания потолков и стен внутри жилых помещений, из-за повышенной эластичности. Зато не следует его использовать при повышенной влажности.
Красящие пигменты придадут раствору любую цветовую гамму, поэтому подобрать ее можно, независимо от вашего интерьера и особенностей помещения.
Водно-дисперсный краситель используется часто. Он является более современным, так как не подвергается воздействию влаги, ультрафиолета и других внешних факторов. Из-за этого использовать краску можно на кухне, в ванной и в других помещениях с нестандартными условиями эксплуатации основы.
Оба пигмента удобны в использовании, основное различие в их составе – добавления акриловой суспензии в водно-дисперсные краски. Это делает их более эластичными и удобными, независимо от внешних условий.

Водоэмульсионная ПВА краска

Область применения

Используется поливинилацетатная краска во многих сферах, так как она эластична и стандартно не подвергается воздействию внешних раздражителей.
Из-за удобства применения раствора, использовать ее можно самим, без строительных организаций. Однако, независимо от этого, следует учитывать, что нужно уделять внимание поверхностям, на которых можно использовать пигмент.
Стандартно применяется раствор при его нанесении на материалы:

1. Дерево.
2. Бетон и кирпич.
3. Гипсокартон.
4. Стекло.
5. Штукатурка.

Можно наносить раствор на масляный слой. Так можно поступать и с металлом, предварительно покрывать ее масляной жидкостью. Однако будьте аккуратны при использовании средства поверх грунтовки. Далеко не ко всем маркам оно подходит.

Окрашенный гипсокартон

Окрашенное стекло

Окрашенное дерево

Нанесение краски на поверхность

Выполнить окрашивание можно самим, однако для этого следует соблюдать полную технологию нанесения состава, чтобы обеспечить положительный итог.
Начать работу нужно с подготовки поверхности. Для этого следует в зависимости от покрытия, предварительно удалить изъяны, трещины, сколы. Используйте для этого побелку или штукатурку, равномерно заполнив промежутки, чтобы создать ровную основу для нанесения состава.
После просыхания чернового слоя, нужно удалить излишки и отшлифовать его. Используйте для этого специальную шкурку до полной гладкости. После можно использовать грунтовку и полностью очистить поверхность перед работой.
Затем следуйте шагам:

1. Разведите пигмент по инструкции. Использовать для этого нужно обычную воду, размешав ее до однородной консистенции. Дайте ей настояться 5-10 минут после подготовки.
2. Наносите первый слой. Использовать для этого можно кисть, валик или распылитель, что зависит от заполняемой площади. Труднодоступные места можно прокрашивать кистью, а оставшееся пространство заполнять валиком.
3. После просыхания первого слоя с помощью шкурки небольшой абразивности, можно удалить излишки средства.
4. Нанесите так же еще один или два слоя состава до полной гладкости результата.

Сохнет покрытие быстро. Часто после нанесения каждого слоя нужно подождать около трех часов, после можно повторно наносить поливинилацетатную водоэмульсионную краску. Однако учитывайте, чтобы предотвратить образование разводов, следует полностью просушивать предыдущие слои раствора.

Покраска стены

Заключение

Поливинилацетатная водоэмульсионная краска эффективна для отделочных работ. Она безопасно и проста в использовании, поэтому окрашивание можно провести самим. Однако предварительно уделите внимание выбору состава, чтобы получить гладкую поверхность в результате и долгосрочность ее сохранения после отделки.

Похожие статьи

технические характеристики, ГОСТы, видео и фото

Если вы в поиске красок для работы внутри помещений и снаружи– обратите внимание на краски ПВА, которые предназначены для отделки жилых и промышленных зданий. Сегодня предприятия страны готовы предложить потребителям данные продукты 18 цветовых оттенков, которые образуют матовые и глянцевые поверхности.

В первом случае часто используется для отделки интерьеров поливинилацетатная водоэмульсионная краска по ГОСТу 28196 89.

Окраска поливинилацетатными водоэмульсионными составами прямо по штукатурке

Водно дисперсионные поливинилацетатные краски могут быть двух типов:

• одноупаковочные – готовые составы, которые хранятся и транспортируются только в плотно закрытой таре и при положительной температуре;
• двухупаковочные – это полуфабрикат, состоящий из красочной пасты и пластификатора. Они смешиваются между собой перед употреблением, согласно инструкции.

Влагопрочная краска на основе ПВА с добавлением акрила

Плюсы и минусы материала

Ниже рассмотрим характеристики поливинилацетатной краски, основываясь на ее преимуществах и недостатках.

Узнаем, где она может применяться, а где этого делать не стоит, и по каким причинам.

• может использоваться для отделочных работ внутри помещений по материалам, имеющим пористую структуру, в частности, дереву, штукатурке, картону;
• быстро сохнет;

Готовый материал для внутренних работ

• цена в сравнении с другими аналогичными продуктами конкурентоспособна;
• лучший вариант для окраски стен из гипсокартонных листов, хорошо ложится на гладкие ровные поверхности, в частности водно дисперсионная поливинилацетатная краска ВВД ВА 17;
• может применяться для окраски поверхностей, обработанных масляными красками;
• почти не имеет запаха, так как в составе отсутствуют растворители;
• способна растворяться в воде;
• имеет хорошую адгезию с обрабатываемой поверхностью;
• образует эластичное покрытие после высыхания.

  Потолочная окраска улучшенными составами поливинилацетатными водоэмульсионными красками по гипсокартону валиком

Из недостатков продукта следует отметить:

• не используется для металлических поверхностей;
• не устойчивость к влаге, из-за чего не применяется для обработки фасадов зданий;
• не наносится на меловую побелку, а также поверхности, покрытые глиноземными, купоросными или квасцовыми грунтовками; (См. также статью Виды отделки стен: варианты.)
• слабую стойкость, поэтому инструкция рекомендует применять составы без акрилового компонента лишь в сухих помещениях.

Что это такое

Краски на основе ПВА — это эмульсия типа «масло в воде», состоят они из следующих компонентов:

1. Поливинилацетатной эмульсии, которая является главным компонентом для изготовления клея ПВА. Напоминает она однородную густую белую жидкость. Пластифицированная эмульсия замерзает при температуре 0˚С, непластифицированная способна выдержать 4 цикла заморозки и оттаивания.
2. Красочные пигменты
3. Стабилизаторы
4. Пластификаторы.

Фактически воднодисперсионные и водоэмульсионные краски являются почти одним и тем же материалом. После нанесения их на поверхность своими руками, входящая в состав эмульсии вода испаряется, компоненты затвердевают и становятся гидрофобными.

Дисперсионная краска для внутренних работ

Период высыхания материала составляет 2-3 часа при температуре 18-22˚С. На поверхности после этого образуется красивая пористая полуматовая пленка.

Совет: лучше всего зарекомендовали себя краски ПВА при нанесении на бетон и гипсокартон.

Стоимость данного отделочного материала относительно дешевая, однако следует учитывать его недостаток – боязнь влаги. Только в сухих помещениях есть возможность получить поверхность необходимого качества.

Совет: для получения цветного оттенка следует смешать белую ПВА краску с нужной колеровочной пастой.
Наносите на поверхность не менее 2 слоев для получения необходимого эффекта.

Акриловые воднодисперсионные краски

Для получения новых отделочных материалов стали добавлять в воднодисперсионные ПВА краски акриловый полимер. В результате появилась возможность улучшить их эксплуатационные характеристики.

Давайте их рассмотрим:

• покрытие стало «дышащим», т.е. проницаемым для воздуха, но не пропускающим влагу;
• материал стал лучше сопротивляться агрессивным действиям внешней среды;
• повысилась гидрофобность поверхности.

На фото – акриловая водоэмульсионная краска ПВА

Технические характеристики поливинилацетатной водоэмульсионной краски с акриловым компонентом дали возможность применять их для окрашивания потолков и стен во влажных помещениях, в том числе, на кухне и ванной комнате. При использовании добавок можно получать блестящую, средне-матовую и матовую поверхность.

Совет: если вам необходимо защитить в ванной комнате ванной, трубы и другие металлические предметы, то вам поможет электропроводная краска Zinga.

Вывод

Использование в помещении водно-дисперсионных красок на основе ПВА дает возможность не нарушать его экологическую составляющую. Материал не использует вредных растворителей с резким запахом, кроме того, не образует непроницаемую для воздуха пленку, позволяя «дышать» отделанным стенам и потолкам.

Окрашивание происходит легко и свободно за счет хорошей адгезии краски с поверхностями. Видео в этой статье поможет вам найти дополнительную информацию по данной тематике.

Похожие статьи

• Для чего нужны акриловые краски: покрытия для пола, щебня и других поверхностей, видео и фото

  Появившись всего полвека назад, акриловые краски сумели занять главенствующее место среди лакокрасочных материалов. И это несмотря на то, что цена на них...

• Краска для ржавчины: инструкция по применению своими руками, как закрасить, видео и фото

  Как известно, чтобы металлические конструкции служили как можно дольше, им нужна надежная защита, иначе уже через короткое время коррозия сильно повредит...

• Краска для колеровки акриловых, масляных покрытий и других, составов для стен и обоев, видео, фото

  Еще пару десятилетий назад возможности придания краске какого-либо оттенка были ограничены – в продаже имелись только растворы определенных цветов и,...

Влияние добавления многослойных углеродных нанотрубок на характеристики поливинилацетатных и карбамидоформальдегидных клеев в видах тропической древесины

Многослойные углеродные нанотрубки (MWCNT), функционализированные гидроксильными группами (MWCNTs-OH), были включены в поливинилацетат (PVAc) формальдегидные (УФ) клеи, используемые при склеивании тропической древесины. Рамановская спектроскопия, атомно-силовая микроскопия (AFM) и просвечивающая электронная микроскопия (TEM) были использованы для описания MWCNTs-OH.Клеи оценивали при трех концентрациях MWCNT-OH: 0% (контроль), 0,05% и 0,1%. Оценка включала цвет, распределение MWCNT-OH по данным ТЕА и АСМ, термостабильность и вязкость клеев, а также прочность на сдвиг (SS) линии клея для девяти тропических пород древесины. АСМ и ПЭМ подтвердили взаимодействие MWCNTs-OH с клеями. Вязкость клея PVAc увеличивается с добавлением MWCNTs-OH. Введение MWCNTs-OH в смолу PVAc и UF позволяет получить клеи для древесины с меньшей яркостью, меньшей желтизной и повышенной краснотой.Нанотрубки в клее улучшили термическую стабильность композитов и увеличили энтропийный фактор и энергию активации при кинетическом разложении смолы. Что касается SS, MWCNT-OH в любой из двух концентраций не оказали значительного влияния на SS в сухом состоянии у половины исследованных видов, склеенных клеем PVAc, тогда как для УФ-клея SS и процент разрушения древесины улучшились в большинство из 9 изученных видов.

1. Введение

Клеи играют важную роль в деревообрабатывающей промышленности; 75% изделий, изготовленных из этого материала, соединяются с помощью клея [1]; Среди этих продуктов такие композиты, как фанера, ДВП и OSB [2, 3].Использование клея также облегчило использование древесины для производства продуктов хорошего качества [4]. Ввиду их важности производство новых или улучшенных клеев стимулировало поиск новых методов увеличения добавленной стоимости в приложениях [1].

Применение нанотехнологий в производстве адгезивов позволяет развивать новые характеристики и свойства этих полимеров, которые повышают их рабочие характеристики [2, 5]. Наноглина, наночастицы оксида алюминия, нанокристаллы целлюлозы, наночастицы оксида цинка и углеродные нанотрубки входят в число нанонаполнителей, используемых для улучшения адгезивов [6].

Уникальные свойства углеродных нанотрубок вызвали большой интерес с момента их открытия в 1991 году. Углеродные нанотрубки могут использоваться для хранения топлива, такого как водород, для новых составных материалов, а также в каталитических приложениях, среди прочего [7]. Углеродные нанотрубки - это графеновые трубчатые структуры, которые могут состоять из одного слоя (одностенные углеродные нанотрубки, ОСНТ) или нескольких концентрических слоев (многослойные углеродные нанотрубки, МУНТ) [8].

Разница между ОСНТ и МУНТ связана с их свойствами (химическая стойкость, механическая, термическая и электрическая), которые обусловлены их структурой и также определяют их применение [8].Например, Асгари и Лохрасби [9] сравнили SWNT и MWCNT и пришли к выводу, что MWCNT обладают долговечностью в качестве основы для платиновых электродов для диффузии газа. Аналогичным образом Osswald et al. [10] упоминают проводящие SWCNT с высокой емкостью по сравнению с MWCNT; это делает последний более подходящим для применения в качестве механического армирования в полимерной матрице. Другое важное различие между двумя типами нанотрубок заключается в стоимости производства, при этом MWCNT являются самой низкой стоимостью по сравнению с SWNT [10].Эти свойства заставляют многих исследователей в данной работе склоняться к использованию МУНТ.

Еще одним важным аспектом MWCNT является их дисперсия. Несмотря на универсальность углеродных нанотрубок, их диспергирование в различных полимерных матрицах представляет собой проблему, поскольку они состоят только из углерода. Однако был разработан ряд методов для достижения совместимости нанотрубок с другими материалами. Один из этих методов состоит в проведении химической модификации поверхности нанотрубок путем добавления функциональных групп, таких как гидроксил (-ОН), когда должны использоваться полярные полимерные матрицы [7].Добавление этой функциональной группы придает полярный характер MWCNT, как ожидается, сделает их более совместимыми с полимерными матрицами, такими как поливинилацетат; плюс он также показывает сродство к указанной выше химической структуре древесины, что дает улучшенную дисперсию [11].

Некоторые исследования показали, что добавление углеродных нанотрубок к различным полимерным матрицам улучшает свойства материалов, и древесина не стала исключением [11]. Аналогичным образом Ghasemi et al. [12] показали улучшение морфологических и механических свойств пен на основе поливинилхлорида / древесной муки с дисперсией функционализированных МУНТ с -ОН.Однако, хотя этот подход может быть легко адаптирован для использования с существующими технологическими процессами, плохая дисперсия нанотрубок в матрице является серьезным недостатком, приводящим к ухудшению качества композитов. Эффективное использование полимерных композитов сильно зависит от способности равномерно диспергировать MWCNT по полимерной матрице без нарушения целостности MWCNT. Таким образом, модули упругости и вязкость, а именно реологические свойства композитов, привлекли большое внимание в последние несколько лет [8, 13] в связи с необходимостью понимания влияния различных реологических параметров на полимерные композиты, смешанные с MWCNT.

Несмотря на то, что ранее использовались функционализированные MWCNT-OH в клеях для древесины PVAc и UF, недостаточно изучена и потенциальная важность MWCNT для улучшения адгезии тропических пород, которые обычно представляют проблемы при взаимодействии между клеем и поверхностью древесины.

Таким образом, настоящая работа направлена ​​на демонстрацию характеристик двух типов адгезивов - поливинилацетата (PVAc) и карбамидоформальдегида (UF) - с добавленными многостенными углеродными нанотрубками, функционализированными -ОН группами в двух концентрациях (0.05% и 0,1% по массе) в качестве нанонаполнителя и влияние этого нанонаполнителя на сопротивление сдвигу (усилие и процент разрушения древесины) клеевого шва девяти (9) тропических пород: Acacia mangium , Cedrela odorata , Cordia alliodora , Enterolobium cyclocarpum , Gmelina arborea , Goethalsia meiantha , Ochroma pyramidale , Tectona grandis и Vochysia ferruginea . В дополнение к представлению значений сопротивления, это исследование направлено на характеристику MWCNTs-OH и отслеживает изменение цвета клеев, изменение вязкости, термической стабильности, энтропийного фактора и энергии активации в кинетике разложения, прочности клея на сдвиг. линия и процент разрушения древесины.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Использовали многослойные углеродные нанотрубки, функционализированные гидроксильными группами (MWCNTs-OH), предоставленные Cheap Tubes Inc. (Кембриджпорт, США). Кроме того, многослойные углеродные нефункционализированные нанотрубки той же компании были использованы для сравнения функционализации нанотрубок в рамановском режиме. Информация, предоставленная производителем обоих продуктов, указывает на внешний диаметр около 50 нм, длину 10–20 µ м, чистоту 95% и концентрацию групп -ОН в диапазоне от 0.От 5 до 1,0% по весу.

Были использованы два типа клея для древесины: поливинилацетат на водной основе (PVAc) Resistol M.R. 850, производимый Henkel Capital S.A. (http://www.resistol.com.mx/es.html). В техническом описании продукта указано, что смола представляет собой поливинилацетат и воду с содержанием твердого вещества 54,5–55,5% и вязкостью 1600–2200 сПз. Второй тип - это карбамидоформальдегидный (UF) клей на водной основе коммерческого бренда Resina CR-560 U-F, производимый Química Centroamericana, Quibor, S.А. (http://www.agroquibor.com/). Это трехкомпонентный клей , приготовленный in situ : смола, пшеничная мука и катализатор сульфатного типа, с массовыми долями 41%, 24,8% и 0,32% соответственно, плюс 34% воды. В техническом описании указано, что продукт имеет содержание твердого вещества 64-65% и вязкость 650-900 сПс.

Для испытаний модифицированного клея использовались следующие виды: Acacia mangium , Cedrela odorata , Cordia alliodora , Enterolobium cyclocarpum , Gmelina arborea , Goethalsia meiantha , Ochromona , Ochromona , и Vochysia ferruginea , все из древесины, традиционно используемой в Коста-Рике для производства дверей и других изделий из дерева или изделий для машиностроения, требующих интенсивного использования клея [14].Некоторые из этих видов показали проблемы со склейкой [15]. Древесина была приобретена в разных лесных магазинах.

2.2. MWCNTs-OH Характеристика

Структура MWCNTs-OH была оценена с помощью спектров комбинационного рассеяния света и термогравиметрического анализатора. Рамановские спектры нанотрубок были получены на рамановском микроскопе DXR, Thermo Scientific; образцы возбуждали на длине волны 532 нм от лазерной линии и мощности 2,5 мВт с апертурой спектрографа 25 мкм м.Затем проводится анализ изменения интенсивности полос, характерных для МУНТ-ОН (D, G и G '). Измерения ТГА проводились с использованием 10–12 мг MWCNTs и MWCNT-OH для определения термической стабильности при скорости нагрева 50 ° C / мин в атмосфере азота с достижением температуры 100 ° C за 50 минут. Использовали термогравиметрический анализатор модели TGA 5000, торговая марка Instrument NBr. Чтобы избежать нежелательного окисления, измерения ТГА проводили с композитом, помещенным в высококачественный азот (99.5% азота и 0,5% кислорода) атмосферы, и анализ данных был выполнен с помощью программного обеспечения TA Instruments Universal Analysis 2000. Спектры, полученные с помощью комбинационного рассеяния света, и кривые ТГА MWCNTs-OH сравнивали со спектрами MWCNTs без функционализации.

2.3. Приготовление клея с MWCNTs-OH

MWCNT-OH были добавлены к двум типам адгезивов (PVAc и UF) в трех концентрациях: 0% (контроль), 0,05% и 0,1% (вес ^-1 ).Добавление MWCNTs-OH к адгезиву осуществляли в два этапа. Во-первых, была рассчитана масса MWCNT-OH, необходимая для приготовления клея с концентрациями 0,05% и 0,1%. Затем нанотрубки были диспергированы в объеме воды (5% по весу ^-1 относительно клея ПВА) обработкой ультразвуком (дисперсия A), следуя методу, предложенному Khan et al. [16]. Второй этап заключался в механическом перемешивании водной дисперсии функционализированных нанотрубок в ПВС.В случае УФ-клея он отличается от ПВА: во-первых, масса нанотрубок, соответствующая концентрациям 0,05% и 1%, была обработана ультразвуком в объеме воды, добавляемой при приготовлении клея (54% мас. / Мас. вода). После этого рассчитывали вес смолы и других компонентов в соответствии с указанными пропорциями и затем смешивали.

Обработка ультразвуком MWCNTs-OH в воде проводилась с амплитудой 75% в течение 30 минут, с интервалами 45 секунд с 15-секундными перерывами.Для обработки ультразвуком использовался ультразвуковой процессор модели CV18. Чтобы добавить дисперсию А в клей ПВА и смесь MWCNTs-OH в УФ-смолу, обе смеси перемешивали со скоростью 1600 об / мин с помощью четырех лопастей, наклоненных под углом 45 °, в течение 15 минут. В течение этого времени дисперсия нанотрубок добавлялась медленно, чтобы получить гомогенную смесь.

2.4. Характеристика клея

Сначала в клее были обнаружены MWCNT-OH. Для этого образцы наблюдали с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ) и атомно-силового микроскопа (АСМ).Позже два типа клеев (PVAc и UF) в обеих концентрациях MWCNTs-OH (0,05% и 0,1%) и соответствующие контроли были оценены на вязкость, цвет и термическое поведение с помощью термогравиметрического анализа (ТГА).

ПЭМ-изображения были получены с использованием ПЭМ Jeol JEM 2100F. Эти изображения были получены при токе бобов 52 µ м при 100 кВ. Наблюдения АСМ, выполненные в древесном клее, проводились с использованием Nanoscope V, атомно-силового микроскопа (модель Asylum Research MFP 3D), оснащенного гибридным XYZ-сканером.Измерения с помощью атомно-силового микроскопа проводились в условиях окружающего воздуха в режиме постукивания. Чувствительность отклонения иглы и разрешение сканера составляли 0,3 нм. Для всех наблюдений было установлено разрешение 250 строк на 256 пикселей.

Измерение вязкости выполняли с использованием химического стакана Гриффина низкой формы объемом 600 мл с использованием 500 мл клеев из Brookfield-11 + Pro LV. 2.4.4 вискозиметр. В соответствии со стандартом ASTM D2256-11 [17] использовались шпиндель № 4 для клеев ПВА и шпиндель № 3 для УФ-клеев.

Что касается цвета, образец пленки (ширина 3 см × длина 10 см × толщина 2 мм) был приготовлен на стекле с каждым клеем. Когда пленка высохла (примерно через 72 часа), измеряли ее цвет. Также было выполнено измерение цвета MWCNTs-OH в твердом состоянии, для чего были использованы порошковые образцы MWCNTs-OH. Миниатюрная модель спектрофотометра Hunter Lab Scan XE Plus была использована для получения параметров, и. Условия измерения цвета подробно описаны Moya et al. [18].Индекс цветового различия () в соответствии со стандартом ASTM D2244 [19] использовался для сравнения цветовых параметров между клеями с различными концентрациями MWCNTs-OH. Этот индекс определяет величину цветового различия между двумя клеями, использующими цветовые системы CIELab в соответствии с (1). Этот индекс был рассчитан с использованием средних значений цвета для всех образцов от каждого клея: где,,, = среднее значение для клея без MWCNTs-OH, и = среднее значение для клея с MWCNTs-OH.

Термическая стабильность была проанализирована для двух типов клеев в трех концентрациях.Измерения ТГА проводились с использованием 10–12 мг каждого клея в каждой концентрации при скорости нагрева 50 ° C / мин в атмосфере азота с достижением температуры 100 ° C за 50 минут. Использовали термогравиметрический анализатор модели TGA 5000 марки Instrument NBr. Условия измерения ТГА подробно описаны Moya et al. [18]. В случае ПВС были идентифицированы две реакции разложения; в случае UF была проанализирована только вторая реакция, поскольку первая соответствует отщеплению воды.Для каждой реакции определяли температуру и массу остатка в начале разложения, в максимальной точке реакции и в конце реакции. Затем была рассчитана кинетика для каждой реакции (2) с помощью линии (3) по Вязовкину и Сбирраццуоли [20], где использован дифференциальный изоконверсионный метод Фридмана: где - масса деградированного образца, - процентное содержание разложившегося образца в единице. время, - энтропийный фактор, - энергия активации, - температура, - газовая постоянная.

2.5. Прочность соединения Сопротивление

Прочность на сдвиг (SS) клеев ПВА и УФ, модифицированных MWCNTs-OH в обеих концентрациях, оценивалась испытанием на сдвиг в соответствии со стандартом ASTM D-905-98 [21]. Клей, содержащий MWCNTs-OH, наносили на Acacia mangium , Cedrela odorata , Cordia alliodora , Enterolobium cyclocarpum , Gmelina arborea , Goethalsia meiantha , Ochroma Вишня железная .Всего было приготовлено 90 образцов сдвига с использованием 3 концентраций MWCNTs-OH (0,00, 0,05 и 0,10%), по 30 образцов для каждой концентрации. Во время подготовки образцы древесины стабилизировали при содержании влаги 12% в течение одной недели. Клей наносили в соответствии со спецификациями производителя, то есть в количестве 100 г / м ^-2 для обоих типов клея. После нанесения клея на поверхность древесины образцы прессовали в гидравлической машине при давлении 2,0 кг / см ^-2 , выдерживая давление в течение 24 часов.После приложения давления склеенные образцы кондиционировали при 20 ° C и относительной влажности 60% в течение двух недель. Затем из склеенных образцов были извлечены 30 образцов и протестированы для каждого набора рецептур. Оценка сопротивления сдвигу была измерена в сухом и влажном состоянии. Гидравлическая испытательная машина Tinius Olsen с усилием 10 кН использовалась для приложения нагрузки, и данные были введены в компьютер. Процент разрушения древесины и максимальная нагрузка записывались для каждого теста. Испытания на сдвиг блока проводились в соответствии со стандартом ASTM D905-98 [21].Размеры образцов для «влажных условий» были такими же, как и для «испытаний в сухих условиях». Для «влажного состояния» образцы вынимали непосредственно из воды после погружения в воду на 24 часа. Перед испытаниями с образцов удаляли лишнюю воду. Во время погружения в воду температура воды поддерживалась на уровне 20 ° C. После того, как каждый образец был испытан на сжатие, процент разрушения древесины был оценен в соответствии со стандартом ASTM D-5266-13 [22].

2.6. Анализ информации

Было проверено соответствие определяемых переменных предположениям о нормальном распределении и однородности дисперсий, а также наличию экстремальных данных.После этого был применен дисперсионный анализ для проверки влияния адгезии концентрации MWCNTs-OH (0%, 0,05% и 0,1%) на вязкость, значения энтропийного фактора, энергии активации, функции разложения, а также температуры и остатка. масса в различных реакциях кинетики разложения и прочности древесины на сдвиг. Для определения статистической разницы между средними значениями был установлен критерий Тьюки с уровнем достоверности 99%.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Характеристика MWCNT

На рисунке 1 (а) показано сравнение MWCNT и MWCNTs-OH. Как и ожидалось, полосы D, G и G 'были обнаружены в обоих типах нанотрубок. Однако наблюдалась разница в интенсивности комбинационного рассеяния функционализированных нанотрубок в трех полосах. В полосе D, расположенной вблизи 1350 см ⁻¹ , увеличение интенсивности представляет собой режим дыхания кольца из углеродных колец sp ² и указывает на наличие некоторого беспорядка в структуре графена в нанотрубках, приписываемого другим формам углерода, загрязняющего образец, и дефектов в стенках нанотрубок или гетероатомов, добавленных в структуру нанотрубок [23, 24].Между тем Дацюк и др. [25] упоминают, что увеличение интенсивности полосы G, расположенной после 1500 см ^-1 , и полосы G 'вызвано растяжением в плоскости углерод-углеродных связей в листах графена; они также указывают на нарушения и дефекты углеродных нанотрубок. Приведенные выше результаты показали, что MWCNTs-OH демонстрируют прирост во всех полосах относительно MWCNT и увеличивают дефекты в стенках нанотрубок, вероятно, из-за присутствия групп -OH, добавленных к многостенным нанотрубкам [23, 24].

Оценка термической стабильности, измеренная с помощью ТГА, показывает разницу между MWCNTs-OH и MWCNTs (Рисунок 1 (b)). В МУНТ наблюдаются два типа окисления: первый - при 671 ° C, второй - при 714 ° C, с остаточной массой 2,82%. Для MWCNTs-OH максимальная температура разложения имела место при 675 ° C, а остаточная масса составляла 35% (Рисунок 1 (b)). Также наблюдается, что начальные температуры разложения для обеих УНТ различаются: для MWCNT составляет приблизительно 597 ° C, а для MWCNT-OH - 659 ° C.

Наблюдаемые диапазоны температур согласуются с другим отчетом о MWCNT, который сообщает диапазон от 600 ° C до 750 ° C [7, 10, 26]. Небольшие различия, наблюдаемые в этой температуре и температурах разложения, могут быть связаны с температурами синтеза нанотрубок, наличием дефектных участков вдоль стенок и на концах нанотрубок, количеством стенок в МУНТ и наличием состав катализатора и наличие других материалов в образце [27, 28]. Кристалличность нанотрубок обеспечивает большую стабильность и увеличивает сопротивление окислению; будучи подвергнуты процессу функционализации, нанотрубки меняют свой размер; они могут потерять часть слоев и увеличить количество дефектов [7, 26].Эти характеристики подразумевают потерю кристалличности и, следовательно, сопротивление окислению; это должно отразиться на снижении максимальной температуры разложения [7, 10, 27, 29]. Однако такое поведение MWCNTs-OH не согласуется с ожидаемым. Это различие может быть связано с тем, что два образца не принадлежат одной партии, а количество стенок до функционализации отличается от МУНТ, используемых для этого сравнения.

Пик при 714 ° C в MWCNTs, слабо наблюдаемый в MWCNTs-OH, может быть связан с чистотой материала и наличием других типов сложных материалов, таких как фуллерены [26, 30].Точно так же разница между остаточными массами (MWCNT: 2,82%; MWCNT-OH: 35%) может быть связана с типом металла, используемого для катализа в процессе синтеза, а также с продуктами окисления этого катализатора. Это отражает разницу в качестве и однородности обоих материалов, Lehman et al. [26].

3.2. Характеристика клея

3.2.1. ТЕМ и АСМ

На рисунках 2 (a) и 2 (b) показаны изображения просвечивающей электронной микроскопии MWCNTs-OH, на которых можно наблюдать размеры и неровности внешней стенки нанотрубок.Рисунок 2 (c) показывает взаимодействие MWCNTs-OH с PVAc; MWCNT-OH имеет трубчатую структуру, тогда как PVAc может восприниматься как сферические частицы [28] с диаметром в диапазоне от 35,0 до 45,0 нм. На рисунке 2 (d), тем временем, показано соответствующее изображение пленки PVAc-MWCNTs-OH, полученное методом АСМ, на котором можно наблюдать зоны высокой и низкой шероховатости. Зоны высокой шероховатости могут быть связаны с присутствием MWCNTs-OH, в то время как области низкой шероховатости могут быть связаны с частицами PVAc [2], которые имеют тенденцию быть более однородными по форме и шероховатости, что совпадает с наблюдениями с помощью ПЭМ.

3.3. Вязкость

Вязкость уменьшается с увеличением скорости вращения для обоих типов клеев и трех концентраций MWCNTs-OH (Рисунок 3). Такое поведение известно как «разжижение при сдвиге», которое характерно для псевдопластических жидкостей [31]. Для клеев ПВА вязкость выше при добавлении MWCNT-OH и выше при концентрации 0,05% по сравнению с ее значением при концентрации 0,10% (рис. 3 (а)). Для УФ клея такого поведения не наблюдалось. Не наблюдалось различий в вязкости между клеем без MWCNTs-OH и клеем с 0.Концентрация 05% при низких скоростях вращения, в отличие от высоких скоростей, где очевидны различия. Между тем, была разница между клеем без MWCNTs-OH при концентрациях 0,10% и 0,05% (рис. 3 (b)).

Увеличение вязкости с увеличением количества добавленных MWCNTs-OH, особенно для УФ адгезива, совпадает с наблюдениями, сделанными Pötschke et al. [32] и Du et al. [13] в полимерах с MWCNTs-OH. Однако поведение, обнаруженное в концентрациях клея ПВА (более высокая вязкость при 0.05% концентрации по сравнению с концентрацией 0,1%) может быть связано с тем фактом, что смесь PVAc и MWCNTs-OH при концентрации 0,1% не была достаточно гомогенной [33].

3.4. Цвет

По сравнению с цветовыми параметрами различных адгезивов с разными пропорциями MWCNTs-OH, яркость () и желтизна () для обоих адгезивов статистически снизились, тогда как покраснение () увеличивается с добавлением MWCNTs-OH (Таблица 1). Однако изменение было разным для каждой смолы: в ПВС с пропорциями 0 различий не наблюдалось.05% и 0,1%. Параметр (покраснение) увеличивается у клея ПВА, тогда как у УФ клея уменьшается. С другой стороны, изменение цвета () варьировалось от 24,88 до 25,50 в адгезиве PVAc и от 26,67 до 28,53 в адгезиве UF по мере увеличения количества добавленных MWCNTs-OH (Таблица 1).

00 Клей Концентрация (%) цветовой параметр цветовой параметр цветовой параметр M 1.08 0,27 0,34 - PVAc 0,00 37.40A −3.30A −2.068 −2.068 -0,24B -0,68B 24,88 0,10 12,13B 0,06C -1,80C 25,50 39.90A 7.76A 14.46A - 0,05 17.90B 0.15B 1.45B 26.67 0,88C 28,53

Согласно приведенным выше результатам добавление MWCNT-OH имеет тенденцию заметно изменять цветовые параметры в обоих используемых адгезивах, давая значения выше 12 [34].Это изменение можно объяснить тем фактом, что несмешанные MWCNT-OH показывают значения, близкие к нулю, отличительные от черного цвета. При добавлении MWCNTs-OH к обеим смолам вместо смеси создается суспензия, что приводит к изменению тональности клея с белого (рисунок 4 (a)) на серый (рисунок 4 (b)).

.

Получение, физико-химическая характеристика и применение в микроробототехнике поливинилхлорида (ПВХ) на основе PANI / PEDOT: композитная катионообменная мембрана PSS / ZrP

Поли (3,4-этилендиокситиофен): полистиролсульфонат (PEDOT: PSS) цирконий Иономерная мембрана на основе (IV) фосфата (ZrP) была приготовлена ​​методом литья из раствора. Впоследствии полимеризация анилина была проведена на поверхности мембраны путем окислительной химической полимеризации. Он был охарактеризован термогравиметрическим анализом / дифференциальным термическим анализом / дифференциальной термогравиметрией (TGA / DTA / DTG), сканирующей электронной микроскопией (SEM), рентгеновской дифракцией (XRD), энергодисперсионным рентгеновским анализом (EDX) и преобразованием Фурье. инфракрасная (FTIR) спектроскопия.Мембрана также характеризовалась ионообменными свойствами. Также было проведено исследование смещения кончика иономерной мембраны. Результаты продемонстрировали, что изготовленная иономерная мембрана может обеспечивать генеративную силу (силу наконечника) и, следовательно, создавать хорошее смещение. Таким образом, предложенная иономерная мембрана была найдена подходящей для привода движения изгиба, что обеспечит успешную и многообещающую стадию для механических приложений меньшего масштаба.

1.Введение

Традиционно ионно-полимерные металлические композиты (IPMC) выступали в качестве потенциальных материалов для приводов, реагирующих на электрические стимулы, когда они подвергаются более низкому напряжению (например, 1–5 В) из-за различных свойств, включая их выдающуюся механическую гибкость, меньший вес, низкую нагрузку. Требуемая мощность, простота обработки, точная чувствительность и большая динамическая деформация. Эти свойства очень полезны в различных роботизированных приложениях, включая микрозахваты, рыбу, искусственные мышцы [1–5].Обычно IPMC включает иономерную мембрану (например, Nafion), покрытую металлом (например, Pt или Au) в качестве электрода с обеих сторон мембраны, и воду в качестве внутренней среды для отделения катиона металла, что может давать хорошо видимые движение в результате движения катионов и молекул воды под подходящим подключенным напряжением [6–10]. Высокая стоимость, утомительное химическое нанесение покрытия на металл, утечка с поврежденной проницаемой поверхности, электролиз, высокая скорость рассеяния молекул воды под подключенным напряжением и гистерезис - вот некоторые серьезные недостатки, которые влияют на производительность IPMC [11–13].В последние годы большое внимание во всем мире было сосредоточено на разработке определенного класса специальных материалов, способных преобразовывать электрическую энергию в механическую работу, для использования в многомерной области микроробототехники [14]. Мономеры тиофена, пиррола, анилина и их производных [15–17] с отличной скоростью отклика во время экспериментов с циклическим изменением потенциала в основном используются для получения электропроводящих полимеров (ECP) [18]. Полианилин (PANI) представляет особый интерес в электропроводящем полимере, поскольку он может быть получен как химическими, так и электрохимическими способами и является термически, химически и экологически устойчивым на воздухе и в водной среде [19, 20].ПАНИ имеет незначительную пленкообразующую способность; таким образом, несмотря на превосходные свойства электропроводности, он сочетается с другими подобными материалами, где эти материалы требуются в форме пленок / мембран. В наши дни поли (3,4-этилендиокситиофен): сульфонат полистирола (PEDOT: PSS) разработан как один из наиболее обнадеживающих, жизнеспособных и эффективных электропроводящих полимеров с различными применениями в различных областях, таких как электропроводящие и антистатические покрытия. , сенсоры, конденсаторы, а также термоэлектрические материалы из-за их экономической эффективности, низкой шероховатости поверхности, механической гибкости, высокой электропроводности и высокой работы выхода [21–24].Электропроводящие полимеры имеют разные предпочтения, например, простое приготовление, адекватную стоимость и высокую электрическую проводимость, что позволяет им находить различные новые применения в наноактуаторах и искусственных мышцах [25]. Для срабатывания можно эффективно использовать композитные иономерные мембраны, разработанные с использованием ионообменного материала в полимерном связующем (поливинилхлорид; ПВХ), поскольку эти мембраны обладают рядом замечательных свойств в результате сочетания свойств неорганического обменника и органического полимера, таких как пленкообразующая способность, повышенная электрическая и ионообменная / проводимость, механическая стабильность и гибкость, а также способность удерживать воду [26–28].В поисках эффективной альтернативы (с точки зрения стоимости и свойств) традиционным исполнительным материалам (например, Nafion) мы предлагаем в этом исследовании PANI / PVC-PEDOT: композитные катионообменные мембраны на основе PSS-ZrP для может использоваться в микроробототехнике. Всегда есть необходимость иметь различные варианты выбора материала в зависимости от конкретной потребности. Сообщалось о нескольких альтернативах активирующим материалам на основе Nafion, у которых смещение наконечника значительно выше, чем у Nafion [25].Эти материалы были произведены с использованием трудоемких методов химического восстановления с использованием дорогих благородных металлов для обеспечения электропроводности мембраны. Здесь мы предлагаем рентабельный альтернативный метод, при котором нет необходимости покрывать мембрану дорогими благородными металлами, а наносить покрытие самим PANI, тем самым снижая стоимость по сравнению не только с методом, основанным на Nafion [25], но также и Inamuddin et al. . [29] и SPVA-Py [30]. Дополнительные преимущества этого материала заключаются в том, что связывание ПВХ с композитным ионообменным материалом PEDOT: PSS-ZrP обеспечивает механически стабильную композитную катионообменную мембрану, тогда как ионообменный полимер PEDOT: PSS работает как полупроводник под действием приложенного напряжения.Однако для повышения электропроводности ПАНИ наносили на поверхность композитной ионообменной мембраны. Ожидается, что эти материалы будут использоваться там, где потребность в смещении при изгибе от среднего до низкого, аналогична или немного лучше, чем у Nafion.

2. Экспериментальная

2.1. Материалы

В качестве первичных реагентов использовались октагидрат оксихлорида циркония (ZrOCl ₂ · 8H ₂ O), соляная кислота (HCl), персульфат калия (K ₂ S ₂ O ₈ ) и диоктилфталат. (C ₆ H ₄ (CO ₂ C ₈ H ₁₇ ) ₂ ) (Central Drug House, Индия), ортофосфорная кислота (H ₃ PO ₄ ), тетрагидрофуран ( C ₄ H ₈ O), щелочной раствор аммиака (NH ₄ OH), анилин (C ₆ H ₅ NH ₂ ) (Fischer Scientific, Индия), азотная кислота (HNO ₃ ) (E-Merck, Индия), поли (3,4-этилендиокситиофен): сульфонат полистирола (PEDOT: PSS) 1.3 мас.% Дисперсия в H ₂ O (Sigma-Aldrich, Индия) и поливинилхлориде (Otto Chemicals, Индия). Все химические вещества и реагенты были аналитической чистоты и использовались как таковые.

2.2. Приборы

Рентгеновский дифрактометр (Miniflex-II, Япония), FTIR-спектрометр (Interspec-20, Spectrolab UK), регистратор TGA / DTA (EXSTAR, TG / DTA-6300), растровый электронный микроскоп (SEM) (JEOL, JSM-6510 LV, Япония), лазерный датчик перемещения (OADM 20S4460 / S14F, Baumer Electronic, Германия), pH-метр (Elico LI-120, Индия), электрическая воздушная печь (Jindal Scientific Instrumentation, Индия), цифровые электронные весы ( Wensar, MAB-220, Индия) и магнитную мешалку (Labman LMMS-1L4P, Индия).

2.3. Синтез композитного катионообменника

Составной иономер PEDOT: PSS-Zr-P был разработан, как было показано Mohammad et al. [31]. МЭК определяли после преобразования высушенных гранул в ионную форму H ⁺ , как обсуждается в другом месте [29].

2.4. Подготовка мембраны и нанесение покрытия из полианилина

Методика Кутзи и Бенсона [32] была взята за основу для подготовки композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP.Композиционный иономерный материал был хорошо измельчен до мелкого порошка. Порошок поливинилхлорида (ПВХ) растворяли в 10 мл тетрагидрофурана (ТГФ) и 1 г порошкообразного композиционного иономера, добавляли 50 мкк л диоктилфталата и полностью перемешивали с помощью магнитной мешалки [33]. Полученный материал осторожно выливали в стеклянное литейное кольцо (диаметр 10 мм), лежащее на стеклянной пластине. Кольцо оставляли для умеренного исчезновения ТГФ. Пленку после полного испарения ТГФ поместили в химический стакан, содержащий 20 мл 10% анилина и 20 мл 0.1 M персульфат калия (K ₂ S ₂ O ₈ ) и перемешивали с использованием мешалки при температуре ниже 10 ° C в течение 60 минут. Затем химический стакан, содержащий мембрану, выдерживали при температуре ниже 10 ° C в холодильнике в течение 24 часов. Мембрану вынули из химического стакана, промыли деминерализованной водой (DMW) для удаления следов несвязанного с поверхности полианилина (PANI) и высушили в электрической печи при температуре 45 ± 0,5 ° C. Мембрана была помещена в эксикатор для проведения дальнейших экспериментов.

2.5. Характеристика

Ионообменная емкость (IEC), протонная проводимость, водопоглощение (по массе) и водоотдача (по массе) композитной иономерной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP определялась в соответствии с данными Inamuddin et al. [11].

2.6. Электромеханическое исследование

Для отображения электромеханических параметров композитной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP, испытательная установка обрисована в общих чертах, как показано на рисунке 1, где привод композитной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP в консольном Режим фиксируется в держателе, который установлен на стальном столе.Входная команда в виде напряжения (0–3,5 В постоянного тока) отправляется через цифровую аналоговую карту (ЦАП) с компьютерным управлением, миниатюрный контроллер весов и компьютеризированный источник питания. Для срабатывания мембраны требовался номинальный ток 50–200 мА, который создавался с помощью специально разработанной схемы усилителя. Медные ленты были помещены на обе поверхности мембраны для проводимости и подачи тока, необходимого во время срабатывания. Лазерный датчик смещения использовался в качестве основы обратной связи для измерения положения смещения наконечника привода.Конвертер (Производитель: Adam) также использовался для преобразования информации с RS-485 на RS-232, который был связан с портом компьютера (ПК). Информация была собрана с помощью программирования Docklight V1.8 через порт RS-232 на ПК. Был составлен код ПК, использующий диалект программирования C, где частота дискретизации (20 тестов в секунду) была установлена ​​в программном обеспечении для управления слоем.

2.7. Измерение силы

Для измерения нагрузки мембранного актуатора PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP использовался высокоточный датчик веса.Напряжение измерялось мультиметром во время работы композитной мембраны.

3. Результаты и обсуждение

Композитная катионообменная мембрана PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP обладает значительной ионообменной емкостью 1,23 мэкв · г ^-1 сухой мембраны и, кроме того, имеет протонную проводимость 8,83 × 10 ⁻⁶ См · см ⁻¹ (таблица). Более высокое водопоглощение иономерной мембраной PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP может быть связано с хорошей IEC и протонной проводимостью мембраны, которая может приводить к быстрому перемещению гидратированных катионов к катоду за счет создания идеального давления по направлению к анод, отвечающий за срабатывание (рисунок 2).Повышенное водопоглощение способствует созданию композитной катионообменной мембраны. Предел водопоглощения композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP при 25 ± 3 ° C зависел от времени, так как он увеличивался с увеличением времени замачивания до 16 часов, а после этого насыщение было застроен (Рисунок 2). Процент водозабора при 25 ± 3 ° C и времени затопления 16 часов составил 10,7%. Был зарегистрирован процент водопоглощения композитной катионообменной мембраны PEDOT: PSS-ZrP 8.16% при 45 ° C. Результаты объясняют, что только 2,54% от предела влагоудержания мембраны было потеряно при 45 ° C (Рисунок 3).

S. No. Мембранный состав ПАНИ-ПЕДОТ ZrP (мг) ПВХ (мг) L пластификатор ( мкМ) мл) Толщина (мм) IEC (мэкв г −1 сухой мембраны) Протонная проводимость (См см −1 ) M-1 1000 200 50 10 0.161 1,23 8,83 × 10 −6

Превосходная водоудерживающая способность даже при повышенной температуре может быть связана с наличием более динамического термического расширения. участки на композитной иономерной мембране. Высокое водопоглощение композитно-катионообменной мембраны даже при повышенной температуре может аналогичным образом стимулировать движение гидратированного катиона, даже если должно быть возникновение высокой температуры, способствующей хорошему срабатыванию.Потери воды предварительно измеренной композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP определяли путем приложения электрического напряжения 3 В в промежутках времени, т.е. 3, 6, 9 и 12 мин. Было замечено, что потеря воды композитной катионообменной мембраны зависит от времени подачи напряжения, поскольку она увеличивается с увеличением времени подключенного напряжения, а потеря воды до 2,41% наблюдалась после подачи электрического напряжения 3 В. в течение 12 мин (рисунок 4).

Потеря воды из композитной мембраны может произойти из-за пролива воды с поврежденной поверхности.Это причина более короткого существования IPMC. Электрические свойства композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP исследовали с помощью потенциостатической циклической вольтамперометрии. Быстрое движение гидратированных катионов в композитной мембране с учетом подключенного электрического напряжения с профилем распада воды из-за электролиза отражает состояние кривых гистерезиса I-V. Было замечено, что критического падения напряжения не было, а наклон кривой I-V для композитной катионообменной мембраны был в целом большим [13], рекомендуя быстрое движение гидратированных катионов и умеренное рассеивание воды (Рисунок 5).Плотность тока композитной катионообменной мембраны ПАНИ-ПЕДОТ-Zr-P была оценена путем приложения напряжения 3,5 и обнаружена в зависимости от подключенного напряжения, поскольку оно увеличивается с приращением подключенного напряжения, как показано на рисунке 6. Элементный состав, полученный с помощью Энергодисперсионное рентгеновское исследование (EDX) представлено в таблице 2. Присутствие химических компонентов (C, O, Zr, P, N и Cl) в спектре EDX в соответствующих соотношениях подтверждает образование PANI / PVC-PEDOT. : Композитная ионообменная мембрана PSS-ZrP (Рисунок 7).Картина дифракции рентгеновских лучей композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP показала небольшие вершины с величинами 2 θ , что указывает на нечеткую природу композитной катионообменной мембраны (Рисунок 8). Спектр FTIR композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP (Рисунок 9) подтверждает наличие -OH-растяжения внешних молекул воды (3434 см, ^-1 ) [34], кислородной связи металла (Zr -O) (609 и 518 см ⁻¹ ) [35], ионный фосфат (1074 см ⁻¹ ) [36], растяжение C = O (1730 см ⁻¹ ) [37], решетка (внутренняя ) вода (1636 см, ⁻¹ ) [38], а острый пик при 2927 см, ⁻¹ относится к моде растяжения CH для поливинилхлорида [39].

99 Элементы Вес (%) Атомарно (%) C 71 24,29 10,53 O 10,45 10,04 N 6,24 6,84 Zr 1 0,33 P 0,86 0,43

PEDOTI композита: термограмма обмена ПВХ-ПЕДРИ мембрана (рис. 10) показала хорошую термическую стабильность, поскольку она удерживала 51% массы при 600 ° C. Когда гибридную катионообменную мембрану нагревали до 101 ° C, наблюдалось снижение веса только на 5,54%, что объясняется эвакуацией внешних молекул воды, присоединенных к поверхности композитной катионообменной мембраны.Дальнейшее нагревание до 200 ° C приводило к снижению веса примерно на 9,96%, что могло быть связано с эвакуацией сильно скоординированной молекулы воды из композитной катионообменной мембраны [40]. Потеря массы 17,7% была связана при нагревании мембраны до 250 ° C из-за физических переходов, таких как кристаллизация, происходящая во время нагрева [41]. При повышении температуры до 329 ° C наблюдалась потеря веса 7,6%, что соответствует высвобождению и разложению органического полимера PEDOT: PSS [42].Превращение фосфатной группы в пирофосфатную сопровождается потерей массы 1,98% до 399 ° C [43]. Еще одно снижение веса на 5,77% наблюдается при нагревании до 600 ° C, что связано с ухудшением качества органического полимера поливинилхлорида [44]. Кривая ДТА демонстрировала два острых пика при 330 и 500 ° C, которые подтверждали переходы, связанные с анализом ТГА. Почти горизонтальная кривая за пределами 600 ° C соответствует образованию оксидов [40].

Изображения композитной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP на сканирующем электронном микроскопе до и после приложения электрического напряжения 3.5V показаны на рисунках 11 (a) и 11 (b). Свежая композитная мембрана имеет гладкую морфологию поверхности без каких-либо промежутков, в то время как после приложения напряжения морфология поверхности композитной мембраны стала немного шероховатой, и на поверхности мембраны был заметен очень тонкий разрыв, который отвечает за меньшая степень потери воды. Было замечено, что после приложения напряжения гибридная мембрана в целом оказывала очень небольшое влияние. Микрофотографии SEM, показанные на рисунках 11 (c) и 11 (d), отображают изображения поперечного сечения свежей композитной катионообменной мембраны PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP, которые демонстрируют, что композитный ионообменник PEDOT: PSS-ZrP частицы глубоко погружены в каркас поливинилхлорида.Более плотное скопление частиц катионита в композитной катионообменной мембране привело к компактному гранулированному заполнению, которое привело к меньшей степени потери воды из гибридной катионообменной мембраны. Это связано с тем, что плотная агрегация препятствует движению молекул воды.

Всякий раз, когда напряжение (0–3,5 В постоянного тока) подавалось на мембрану через настраиваемую систему управления, смещение наконечника контролировалось через интерфейс ПК в качестве входной команды, и композитная мембрана скручивалась при подключенном напряжении (0–3.5 В постоянного тока). Размер мембраны (длина 30 мм × ширина 10 мм × толщина 0,16 мм) вырезан для экспериментальных целей. После приложения напряжений были сделаны снимки скручивающего отклонения при различных напряжениях, как показано на рисунке 12. Несколько раз были проведены тесты и собрана информация, как указано в таблице 3. Средние значения при соответствующих напряжениях были представлены на рисунке. 13. Предполагается, что наибольший прогиб был достигнут до 14,5 мм при 3,5 В в установившемся режиме.Также было замечено, что когда напряжение было в отключенном состоянии, мембрана PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP не возвращалась аналогичным образом, и это указывает на некоторую погрешность в прогибе (0,5 мм). Чтобы избежать этой ошибки отклонения, в контроллере была применена система пропорционально-производного (PD) управления, где коэффициенты усиления PD-контроллера были настроены в контроллере путем установки частоты. Для силовых характеристик актуатора ПАНИ-ПЕДОТ-ЦРП мембрана зажималась перегрузочной ячейкой. Экспериментальные данные были собраны, как указано в таблице 4.Используя метод распределения вероятностей, стандартное отклонение было рассчитано как 0,1353 при среднем значении 0,2019. При использовании функции нормального распределения повторяемость привода PANI / PVC-PEDOT: PSS-ZrP составила 99,03%. Был разработан микрозахват, как показано на рисунке 14. Эти мембраны на основе PANI-PEDOT-ZrP, удерживающие объект, демонстрируют возможности автоматизированных приложений меньшего масштаба.

.

Характеристика прочных и кристаллических пленок поливинилового спирта / монтмориллонита, полученных методом послойного осаждения

Приготовление высокопрочного и высококристаллического нанокомпозита со слоистой структурой путем использования послойного осаждения (LbL) описан метод из тромбоцитов из поливинилового спирта (PVOH) и монтмориллонита (MMT). Кристалличность и взаимодействие между компонентами изучали с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FT-IR), широкоугольной дифракции рентгеновских лучей (WAXD), дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) и термогравиметрического анализа (TGA).Структура нанокомпозитной пленки была исследована с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) и атомно-силовой микроскопии (AFM). Жесткость пленки LbL PVOH / MMT была значительно выше по сравнению с чистым PVOH и обычным нанокомпозитом PVOH / MMT. Структурные и термические исследования тонких пленок PVOH / MMT показали повышенную кристалличность полимера.

1. Введение

Послойная сборка (LbL) представляет собой простой метод нанесения тонких пленок [1]. Его успешно применяли для получения тонких композитных пленок, сочетающих наночастицы и полимер.Это простой метод получения из разнопланового сырья высококачественных покрытий и пленок с многослойной структурой с регулярной компланарной ориентацией компонентов [2]. Другие методы осаждения, которые могут быть использованы для приготовления слоистых пленок, - это центрифугирование, осаждение Ленгмюра-Блоджетт и другие [3–5].

Нанокомпозиты представляют научный интерес из-за их улучшенных свойств за счет применения наночастиц и наноразмерных взаимодействий [6]. Было продемонстрировано, что нанокомпозиты из полимеров и наночастиц могут сочетать в себе лучшие свойства компонентов: деформационные свойства полимерной матрицы и высокую эластичность и прочность наночастиц [7, 8].Также сообщалось, что термостойкость и проницаемость композитов могут быть значительно улучшены путем добавления наночастиц [9, 10].

При осаждении LbL можно получить многослойные пленки с разной толщиной и структурой на коллоидах [11] и подложках [12], а также в виде свободных пленок [13]. Использование различных армирующих наночастиц в полимерной матрице растет экспоненциально. Различные наночастицы (углеродные нанотрубки, оксид графена, карбонат кальция и монтмориллонит) и полимеры (полиэтиленимин, поливиниловый спирт) были использованы для получения слоистых полимерно-нанокомпозитных пленок [8, 12–17].

Одним из наиболее часто используемых материалов для этой цели является наноглина или монтмориллонит (ММТ), в которых наночастицы имеют пластинчатую геометрию [18]. Его можно использовать как усиливающий наноразмерный наполнитель в гидрофильных и гидрофобных полимерных матрицах [18]. Сильное взаимодействие частиц наноглины с полимером может приводить к образованию интеркалированных или расслоенных нанокомпозитов [18, 19]. Исходный MMT характеризуется гидрофильностью, что делает его диспергируемым в воде и совместимым с гидрофильными полимерами.Благодаря очень высокой жесткости (модулю упругости, ГПа) ММТ широко используется в качестве армирующего наполнителя в полимерных пленках, полученных методом LbL-осаждения из поливинилового спирта (PVOH) [20], полиуретана (PU) [21] и полиэтилена оксид (ПЭО) [22]. Такие биополимеры, как хитозан [23] и гепарин [24], могут быть депонированы LbL с добавлением ММТ. Биологически вдохновленные и разработанные в наномасштабе пленки из ММТ и гидрофильного полимера, осажденные LbL, обладают чрезвычайно высокой жесткостью и тепловыми свойствами, а также сохраняют высокую оптическую прозрачность [25–27].Было обнаружено, что механические свойства улучшаются после последовательного осаждения слоев PVOH и MMT из-за существования ламинатной структуры и сильных водородных связей между полимером и нанопластинками [28]. MMT также модифицирует кристаллическую структуру PVOH [29]. Кристаллизация полимера происходит в ультратонких слоях (толщиной всего несколько нанометров). На него строго влияют взаимодействия макромолекул и наночастиц. Недавно также сообщалось, что электропроводящие и сшитые пленки с использованием PVOH и нанопластинок могут быть обработаны LbL-осаждением [30].Их можно использовать в качестве полимерных мембран для топливных элементов [31].

Метод осаждения LbL - это очень простой метод получения полимерных нанокомпозитов с организованной структурой и улучшенными свойствами. В настоящей работе мы демонстрируем получение очень прочных и высококристаллических тонких пленок поливинилового спирта / монтмориллонита (PVOH / MMT) с регулярной слоистой структурой путем осаждения LbL. Полученные слоистые пленки демонстрируют замечательные характеристики растяжения, превосходящие свойства исходного полимерного материала и обычного нанокомпозита полимер-наноглина.Мы также исследуем с помощью различных инструментов степень кристалличности полимера в пленке LbL, которая значительно отличается от кристаллической структуры объемного полимера PVOH. Это важно, поскольку кристаллическая структура сильно влияет на конечные макромеханические свойства полимерного нанокомпозита.

2. Детали эксперимента

2.1. Материалы

Деллит LVF, поставляемый Laviosa Chimica Mineraria S.p.A., использовали в качестве монтмориллонита Na ⁺ (MMT).Характерные параметры использованного ММТ показаны в таблице 1. Использован поливиниловый спирт (PVOH) с молекулярной массой 133000 Да, содержанием ацетатных групп 0,98% и плотностью 1,28 г / см ³ .

Наноглина, MMT 2Theta, град , нм CEC, Meq / 100 г Удельный вес, г / см 3 Размер частиц, нм Потеря зажигания,% Dellite LVF 7.0 1,26 105 2,2 500 4

2.2. Приготовление LbL многослойных тонких пленок

Для приготовления LbL тонких пленок использовали дистиллированную воду комнатной температуры для приготовления суспензии ММТ с концентрацией 0,5 мас.%. Суспензию перемешивали в течение 12 часов и обрабатывали ультразвуком с помощью ультразвукового устройства Hielscher в течение 2 часов. Порошок PVOH смешивали с дистиллированной водой, а затем нагревали примерно до 90 ° C для растворения полимера.

Тонкая пленка PVOH / MMT была синтезирована методом нанесения LbL на стеклянную подложку [1]. Перед нанесением пленок PVOH / MMT предметные стекла микроскопа были погружены в раствор «пираньи» на 1 час для удаления всех возможных органических загрязнителей. Раствор «Пираньи» представлял собой смесь H ₂ SO ₄ / H ₂ O ₂ в соотношении 3: 1. Затем проводили непрерывную промывку деионизированной водой и сушку.

Подготовка пленки PVOH / MMT была следующей: предметное стекло погружали в 0.5 мас.% Раствор ПВС в течение 30 с, промывали дистиллированной водой в течение 1 мин и сушили азотом в течение 1 мин, а затем погружали в водную дисперсию 0,5 мас.% ММТ на 30 с. Соответственно, был проявлен один двойной слой. Процедура продолжалась до получения 130 двойных слоев. Отдельно стоящая тонкая пленка PVOH / MMT была отделена от подложки для дальнейших исследований.

Для сравнения результатов были приготовлены два дополнительных образца: пленка из чистого PVOH и традиционный нанокомпозит PVOH / MM. Пленку из чистого ПВС готовили литьем полимерного раствора в чашку Петри из полистирола диаметром 100 мм.Его сушили в печи при 60 ° C в течение 48 ч. Нанокомпозит ПВС / ММ с содержанием ММТ 3 мас.% Был приготовлен методом растворно-интеркаляционного литья. PVOH растворяли в водной дисперсии ММТ и раствор обрабатывали ультразвуком в течение 60 мин. Подготовленные пленки хранили в закрытой посуде над высушенным порошком KBr до испытаний.

2.3. Методы исследования

Изображения поверхности тонкой пленки PVOH / MMT с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ) были получены с использованием сканирующего зондового микроскопа CP II от Veeco Instruments.Прибор работал в режиме постукивания с кантилеверными наконечниками SiN ₃ (Veeco Nanoprobes) при частоте сканирования 1 Гц.

Поверхность и поперечное сечение пленки PVOH / MMT исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) Tescan, Mira // LMU Schottky при разном увеличении и напряжении 25 кВ. Поверхности были покрыты золотом (Emitech, K550X).

Измерения широкоугольной рентгеновской дифракции (WAXD) были проведены для оценки слоистой структуры пленки.Они были получены на дифрактометре Panalitical X’Pert PRO при температуре 20 ° C. Использовалось монохроматическое облучение CuK _α с длиной волны нм в диапазоне углов дифракции 2theta от 2 до 40 градусов. Напряжение составляло 40 кВ, скорость сканирования 0,125 град / с. Для анализа дифрактограмм использовалась программа FITYK-093 . Кристалличность рассчитывалась по [32, 33], где - экспериментальная интегральная интенсивность аморфной фазы и - экспериментальная интегральная интенсивность кристаллической фазы.Спектры

FT-IR записаны при разрешении 4 см. ^–1 на спектрометре Bruker VERTEX 80 FT-IR в области 500–4000 см, ^–1 . Полосы поглощения FT-IR использовали для изучения взаимодействий компонентов и расчета степени кристалличности полимера. Спектры измерялись в режимах отражения и пропускания с помощью детектора на основе теллурида кадмия (КРТ), охлаждаемого жидким азотом. Для каждого образца было проведено 16 измерений и показан усредненный спектр.Спектральные данные анализировали с использованием оригинальных программ Image v.2.2 и Spectrum v.2. Степень кристалличности была получена с использованием ранее описанного метода, предложенного Peppas и [34–37]

.

Поливинилацетат | Статья о поливинилацетате в The Free Dictionary

полимер винилацетата, [—CH ₂ —CH (OCOCH ₃ ) -] _n . Поливинилацетат - твердое, бесцветное и нетоксичное вещество с молекулярной массой 10 000–1 500 000 в зависимости от условий приготовления. Он растворим во многих органических растворителях, но не в бензине, минеральных маслах или воде. Поливинилацетат размягчается при низких температурах (26–28 ° C) и демонстрирует текучесть на холоде и высокую адгезию к различным материалам.

Поливинилацетат получают путем радикальной полимеризации мономера в растворе, эмульсии или суспензии. Выпускается в виде гранул (бусинок), водных дисперсий или лаков. Поливинилацетат - промежуточный продукт в синтезе поливинилового спирта и поливинилацеталей. Он используется в производстве внутренних и внешних эмульсионных красок и клеев для дерева, бумаги, кожи и тканей.

Добавляется в бетон для улучшения его качества, используется при производстве бесшовных полов и жевательной резинки.

В СССР изделия из поливинилацетата известны под различными торговыми наименованиями. К спиртовым растворам относятся марки S-4, 8,12,18 и 26 (числа указывают среднюю вязкость в сантипуазах). Бусины включают номера 15, 25, 50, 75 и 100, а водные дисперсии известны как NV, SV и VV. За пределами СССР в основном производятся водные дисперсии; торговые наименования: Gelva и Vinylite (США), Evaflex (Япония), Rhodopas (Франция) и Alkathene (Великобритания).

Мировое производство поливинилацетата в 1973 году составляло около 1 миллиона тонн.

ССЫЛКИ

См. Ссылки под .

Большая советская энциклопедия, 3-е издание (1970-1979). © 2010 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

.

поливинилацетат - определение - английский

Примеры предложений с «поливинилацетатом», память переводов

патентов-wipoПоливинилацетатная инкапсуляция кодированной сукралозы для использования при жевании гумюрлексполивинилацетатаГига-френ Ключевые слова: матричная полимеризация, поливинилацетат, α, α-метакриловая кислота -азобисизобутиронитрил, относительная скорость полимеризации. патенты-wipo Поливинилацетальный лист и способ его производства. Формовка, содержащая композиции, содержащие поливинилацетат и пигмент, эмульсия поливинилацетата QEDIt, которая не растворяется в воде после высыхания.Патенты-wipoПоливинилацетатная система для жевательных резинок. .3 Черные чернила, содержащие: пропиленгликоль, черный оксид железа (E #), поливинилацетатфталат, полиэтиленгликоль #, гидроксид аммония. OpenSubtitles2018.v3 Я сохранил его в однопроцентном растворе поливинилацеталевой смолы. патент-wipoSheet, содержащий поливинилацетальGiga-frenПоливинилацетатный клей наносится на шов и нагревается для ускорения процесса сушки. пружинаОбъемное замедление поливинилацетата было измерено в стекле переходный диапазон.tmClassПоливинилацетатные смолыEurLex-2Поливинилацетат: OpenSubtitles2018.v3 Формальдегид, поливинилацетат и нафталин. патенты-wipo Полимерный материал может быть, например, поливиниловой смолой, такой как поливиниловый спирт или поливинилацетат.EurLex-2Polyvinyl aceate

Показаны страницы 1. Найдено 325 предложения с фразой поливинилацетат.Найдено за 6 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 1 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

% PDF-1.4 % 2908 0 объект > endobj xref 2908 107 0000000016 00000 н. 0000005130 00000 н. 0000005342 00000 п. 0000005388 00000 п. 0000006134 00000 п. 0000006207 00000 н. 0000006322 00000 н. 0000006439 00000 н. 0000006554 00000 н. 0000006668 00000 н. 0000007941 00000 п. 0000009296 00000 н. 0000010654 00000 п. 0000011943 00000 п. 0000013133 00000 п. 0000014395 00000 п. 0000015627 00000 п. 0000071307 00000 п. 0000072532 00000 п. 0000072778 00000 п. 0000072862 00000 п. 0000072919 00000 п. 0000073003 00000 п. 0000073102 00000 п. 0000073227 00000 н. 0000073344 00000 п. 0000107930 00000 п. 0000107971 00000 п. 0000129303 00000 н. 0000129344 00000 н. 0000129536 00000 н. 0000129729 00000 н. 0000129813 00000 н. 0000129932 00000 н. 0000130133 00000 п. 0000130212 00000 н. 0000130581 00000 н. 0000130660 00000 н. 0000130950 00000 н. 0000131029 00000 н. 0000131270 00000 н. 0000131322 00000 п. 0000131487 00000 н. 0000131736 00000 н. 0000132076 00000 н. 0000132325 00000 н. 0000132475 00000 н. 0000132666 00000 н. 0000132752 00000 н. 0000132842 00000 н. 0000132931 00000 н. 0000133081 00000 н. 0000133282 00000 н. 0000134428 00000 н. 0000135596 00000 н. 0000135675 00000 н. 0000135877 00000 н. 0000136075 00000 н. 0000137225 00000 н. 0000137304 00000 н. 0000137608 00000 н. 0000137687 00000 н. 0000138009 00000 н. 0000138088 00000 н. 0000138289 00000 н. 0000138487 00000 н. 0000140394 00000 н. 0000140473 00000 н. 0000140721 00000 н. 0000140774 00000 н. 0000140942 00000 н. 0000140994 00000 н. 0000141122 00000 н. 0000141260 00000 н. 0000141403 00000 н. 0000141553 00000 н. 0000141761 00000 н. 0000142010 00000 н. 0000142483 00000 н. 0000142732 00000 н. 0000142882 00000 н. 0000143082 00000 н. 0000143283 00000 н. 0000144416 00000 н. 0000145480 00000 н. 0000147113 00000 п. 0000147192 00000 н. 0000147393 00000 н. 0000147592 00000 н. 0000149036 00000 н. 0000149115 00000 н. 0000149317 00000 н. 0000149511 00000 н. 0000151137 00000 н. 0000151216 00000 н. 0000151418 00000 н. 0000151612 00000 н. 0000152731 00000 н. 0000152810 00000 н. 0000153030 00000 н. 0000153082 00000 н. 0000153280 00000 н. 0000153481 00000 н. 0000154712 00000 н. 0000158410 00000 н. 0000004902 00000 н. 0000002491 00000 н. трейлер ] / Назад 3276446 / XRefStm 4902 >> startxref 0 %% EOF 3014 0 объект > поток hV} 1`P! g] o! dh2 $ j * izSZBG} ĊmJWR & a-u5}}

.

---

Смотрите также

• 
  С чего начать строить баню
• 
  Мкзв час что это
• 
  Разновидности дверных петель
• 
  Как фартук оформить на кухне
• 
  Брита фильтр для воды
• 
  Что такое ткп
• 
  Турник в проем для дома
• 
  Устройство выгребной ямы
• 
  Биореактор для переработки навоза
• 
  Задвижка для калитки
• 
  Как влияют натяжные потолки на здоровье